蓝光固化、紫外分解，可逆光固化3D打印黑科技

2025年12月10日，南极熊获悉，劳伦斯利弗莫尔国家实验室（LLNL）近日公布了一项创新性的研究成果，他们开发出一种融合增材和减材制造技术的混合打印系统，采用创新的双波长树脂。这项技术利用蓝光和紫外光的不同波长特性，使得树脂在蓝光照射下硬化，在紫外光照射下分解，从而为制造过程带来了前所未有的灵活性。

LLNL双波长树脂让3D打印实现“可擦写”

本次研究的关键创新在于树脂的双波长反应特性。科学家通过调整树脂的化学成分，使它能够在蓝光下形成交联的分子结构，从而实现标准的3D打印硬化；而在紫外光的作用下，树脂中的分子会发生降解反应，迅速恢复液态。这种特性使得打印后的零件能够被精确修改和修正，避免了传统3D打印中需要完全重做的高成本与高浪费。

△相关研究已发表在《Advanced Materials Technologies》期刊，研究题目为“双波长光敏聚合物热固性材料的增材与减材混合制造”

平衡稳定性和降解性是一项挑战。团队设计的树脂能够快速硬化和降解，但降解速度又不能太快，以免自行降解。他们注意到，标准涂层可以防止部件在阳光中的紫外线照射下分解。

LLNL的科学家兼作家Benjamin Alameda说道：“想象一下，如果一家公司需要一个零件来适配某台机器，但这只是个原型，他们还不太确定自己想要什么。理论上，他们可以用我们的树脂进行打印。如果打印出来的零件有缺陷或者需要修改，他们不必重新打印一个全新的零件。他们只需要用另一种波长的光照射，就能对现有零件进行修改。这既实用又节约资源。”

△图示直观地展示了这种新技术的修正过程：左图(a)呈现了一个低分辨率打印形状经修正后的对比（上为原始状态，下为修正后）；右图(b)则具体演示了使用混合制造技术校正流体结构中的间隙

该技术不仅能够提高打印分辨率，还能进行零件的升级、修正与回收。例如，在一次实验中，研究团队成功利用这一树脂技术对一个带有独立通道的流体装置进行修改，通过紫外光照射后，修复了通道连接问题，避免了重新打印的需要。

LLNL的科学家Johanna Schwartz说。“我们是故意这样设计的。但如果这真的是通道连接失败导致的，那就得重做整个打印件。现在事后只需进行非常简单的修正。现在又能用了。”

自适应制造的未来发展方向

展望未来，科学家们正在通过集成机上计量和反馈控制来进一步扩展这种混合制造的能力，从而自动自主地实时纠正打印错误。

LLNL的科学家Liliana Dongping Terrel-Perez说道：“一旦发现打印错误，我们就可以自适应地修改投影图像，实时纠正这些错误，从而实现真正的自适应制造。除了DLP打印，我们还计划将这种方法应用于体积增材制造和减材制造，后者通过向旋转的树脂小瓶照射光，一次性制造出3D零件。”

这项已获专利的树脂技术可通过劳伦斯利弗莫尔国家实验室的创新与合作办公室 (IPO) 进行商业化推广。它使所有基于光的打印系统能够以更高的分辨率创建更复杂、更精细的零件，实现表面平滑、误差修正，以及添加和移除临时支撑结构。这项技术利用LLNL独特的设施、能力和专业知识开发而成，可供先进制造企业授权使用，并应用于现有的3D打印机，通过实现可编辑、可回收的3D打印，从而节省时间和材料成本。