清華顛覆3D打印技術(shù) 亞秒級體積打印誕生(2)

小大

用微信掃描二維碼
分享至好友和朋友圈

關(guān)鍵詞：

2026-02-13 12:00:23 DeepTech深科技

也就是說，先有三維模型，然后通過算法將其轉(zhuǎn)化成多視角投影，最后在容器中投影出高維光場，創(chuàng)造三維實體。王旭康表示，如果能通過材料或其他化學(xué)反應(yīng)響應(yīng)三維光分布，那就很有可能利用光場構(gòu)建物體。

3D 打印領(lǐng)域存在一個天然的矛盾，如果精度高，速度通常相對較慢；如果追求速度，打印出來的物品往往很粗糙。這是因為傳統(tǒng) 3D 打印方法采用的是逐點或逐層方式，其依次投影出來的是一個點或一個面，然后再配合機械移動完成三維打印。其打印時間一般取決于線掃描、層掃描速度和材料填充的速度，總加工時間往往在幾分鐘到幾小時。

2019 年發(fā)表的一篇關(guān)于體積三維打印論文中，光束從側(cè)面射入一個旋轉(zhuǎn)運動的圓柱形容器，實現(xiàn)了類似 CT 的投影模式，將總曝光時間縮短到了 30 秒左右。而清華的這項研究最大的創(chuàng)新在于，研究團隊設(shè)計了高速旋轉(zhuǎn)的潛望鏡系統(tǒng)，直接在靜止容器內(nèi)投出高精度三維光場，不僅將總曝光時間縮短到了 1 秒以內(nèi)，還避免了因容器運動引發(fā)的機械振動以及材料流動問題。

馬遠矚表示，這種全新的直接三維投影的方式跳過了所有材料相關(guān)的機械掃描步驟，整個容器是靜止不動的。在精度優(yōu)化方面，為打破“高分辨率難以大景深”的物理限制，研究團隊基于在計算光學(xué)方面多年的技術(shù)積累，通過數(shù)字自適應(yīng)光學(xué)方法，先把投影校準(zhǔn)精度提高到 2 個投影像素，然后將光路中的像差建模并校正，最后用全息算法對景深進行拓展。

研究人員搭建的高速旋轉(zhuǎn)的潛望鏡系統(tǒng)專為高速打印設(shè)計，能以 10 轉(zhuǎn)/秒的速度，投射由數(shù)字微鏡器件（DMD）調(diào)制的高分辨率圖案光束。DMD 能以超過 17,000 赫茲的頻率快速切換圖案，在 0.06 秒內(nèi)投影 1,000 幀，非常適合高速打印場景。但 DMD 只能原生投射出二值圖案，對算法提出了更高的要求。王旭康表示，他們設(shè)計了一套優(yōu)化算法能夠擬合灰度的光強分布，通過解決二值全息問題實現(xiàn)了相對理想的投影效果。

關(guān)閉

清華顛覆3D打印技術(shù) 亞秒級體積打印誕生(2)

相關(guān)新聞

今日熱點

頻道熱點