在学术合作者的帮助下，劳伦斯利弗莫尔国家实验室（LLNL）的研究人员正在使用投射到光敏树脂中的全息图3D图像在很短的时间内3D打印复杂的部分。据悉，立体3D打印过程一次打印对象，而不是逐层打印。
众所周知，3D打印有几种截然不同的技术，如FDM、SLM、SLA等。所有这些3D打印技术都以不同的方式处理各自的材料，但它们都有一个关键特征：它们逐层制作对象。
但值得一提的是，LLNL已经开发出全息树脂3D打印技术，完全避开了层层叠加的方法来制造一个对象。
它被称为立体3D打印，它使用一种全息3D图投影仪来一次性处理光敏树脂，而不是一次一层。该技术是与加州大学伯克利分校、罗切斯特大学和麻省理工学院的研究人员合作开发的。
根据大量研究人员的看法，使用常规投影仪（2D）或激光（1D）生成3D光投影的过程对于3D打印零件的速度有很大影响。
LLNL工程师ChrisSpadaccini解释说：“这将制造转移到一个完全的3D操作，这是以前从未做过的。对吞吐量的潜在影响可能是巨大的，如果你能做得好，仍然会有很多复杂性。”
该过程通过引导三个重叠的激光束一起工作，可以从三个不同的方向定义物体的几何形状。这导致在树脂桶内投射完整的3D图像。
当然，光线也会触及不被打印的树脂部分，但是由于光线在光束相交处的强度要大得多，所以光束在10秒左右足以完全和精确地固化3D部分。未使用的树脂可以被排出，留下完成的对象。
LLNL研究人员MaximShusteff说：“事实上，您可以一步完成3D零件的全部工作，克服了增材制造中的一个重要问题。”
Shusteff和其他研究人员认为，由于立体3D打印比其他聚合物3D打印技术快得多，因此可以开辟3D打印行业的一个全新的子类别。
为了在一定程度上证明他们的观点，3D打印方法已经被用于3D打印任意角度的支柱格子和弯曲的物体。正是这些弯曲的物体让LLNL团队特别兴奋：由于该过程的性质，曲面可以产生几乎没有层状伪影。
一次完成的过程还允许部件进行3D打印，否则可能需要大的支撑结构。
但是，立体3D打印过程有一些限制。由于激光束在3D打印过程中保持不变，因此部件分辨率有限，而且非常复杂的形状难以制造。此外，科学家们需要更好地了解可固化树脂的化学性质，例如，了解每种情况下激光应该投射多长时间。
但与新的3D打印工艺所带来的巨大机遇相比，这些限制是一个小小的麻烦。研究人员认为，立体3D打印可以用来制造精细的水凝胶结构，甚至可以用于零重力条件下的空间打印。而且，它的速度非常非常快，只有使用更高功率的激光才能获得更快的速度。
Shusteff说：“我希望这将会激励其他研究人员寻找其他方法来处理其他材料。这将是一个巨大的转变。”
据悉，此项研究结果已于最近发表在“科学进展”（ScienceAdvances）上。它的作者是Shusteff、AllisonE.M.Broww、BrettE.Kelly、JohannesHenriksson、ToddH.Weisgraber、RobertM.Panas、NicholasX.Fang和Spadaccini。