韩国蔚山国家科学技术研究所的研究人员近日在《先进功能材料》上发表了一项突破性研究，展示了一种用于连续生产的基于液滴的体积3D打印新方法。

这项技术旨在解决当前最成熟的计算轴向光刻所面临的生产瓶颈。

与需要手动操作并使用折射率匹配液的传统CAL系统不同，新方法将光固化树脂从玻璃移液管中逐滴分配，并在悬垂的液滴内利用层析光投影进行打印。

它实现了每分钟一件的连续打印速率，每个打印周期之间的非打印时间少于三秒，成品随后被释放到移动的基板上。

在DVAM的具体配置中，一个预填充树脂的注射器将树脂供给安装在电动旋转台上的硼硅酸盐玻璃移液管。

对注射器施加压力会在移液管尖端形成一个悬垂液滴，该液滴随后作为一个独立的临时打印体积。

一台442纳米激光二极管照射数字微镜器件，其计算出的图案被投影到旋转的液滴上，在数秒内有选择性地聚合出目标几何形状。

固化后，固化的结构在重力和表面张力作用下脱离，并被沉积到移液管下方移动的基板上，同时注射器压力会立即形成下一个液滴。

然而，缺少折射率匹配液引入了显著的光学畸变。

为了解决此问题，研究团队实施了一种实时反光线追踪算法。

该算法通过CCD相机图像估算液滴的径向轮廓，然后计算DMD上的补偿投影图案，以恢复均匀的曝光剂量。

液滴几何形状的检测通过一个定制的、基于YOLO并经过再训练的AI框架实现自动化。

在启用折射校正且转速为每秒24°的情况下，团队使用DVAM连续打印了10个不同几何形状的物体。

所有十个部件的总制作时间约为10分钟，相比之下，等效的FFF、SLA和传统VAM工作流程的运行时间要长得多。

打印精度通过X射线显微计算机断层扫描和杰卡德指数进行量化。

经过校正的立方体和金字塔的杰卡德指数分别达到92.18%和88.93%，而未校正的对应物仅为55.89%和52.04%。

包含孔和负特征的几何形状改善最为显著。

在当前原型中，可重现的最小特征尺寸约为150微米。

团队指出，旋转液滴中残留的横向摆动是限制因素，并将改进机械稳定性和平台对准确定为未来迭代中实现更高几何精度的主要途径。