2026年7月28日，诺丁汉大学与加州大学伯克利分校的研究团队找到一种控制体积3D打印过程中散热的方法，在树脂中添加RAFT化学试剂，从反应内部调节固化速度。温升从59°C降至最低3.5°C，同时可在同一容器中打印间距仅150微米的多个独立物体。△相关研究成果已发表在《Nature Communications》期刊上，研究题目为“通过可逆加成-断裂链转移（RAFT）聚合增强体积增材制造”（传送门）
体积打印的热管理瓶颈
体积3D打印技术在业内被称为计算机轴向光刻（CAL）。与传统逐层堆叠不同，CAL通过将特定图案的光照射到旋转的液态树脂容器中，在几秒钟内一次性固化整个三维物体，无需逐层描绘。但树脂固化过程中的化学反应会释放热量，如果不加控制，这些热量会导致成品变形、限制可打印尺寸，并阻碍该技术向更大、更实用的应用扩展。研究团队在树脂中添加了一类名为RAFT试剂的化学添加剂。这些添加剂不是从外部冷却打印件，而是在化学反应内部起作用——减缓反应速度，防止反应失控。
团队测试了五种添加剂，找到效果最佳的一种。在常用3D打印树脂中少量添加，可将打印过程中的温升从59°C降至27°C；适当增加添加量，则可将温升降至仅3.5°C。这种方法适用于各种粘度的树脂，包括用于医疗3D打印的水基凝胶材料。诺丁汉大学工程学院增材制造研究小组研究员Edwards Krumins说：“它就像反应内置的‘调节器’，既能减缓反应速度，又能调节材料的形成方式。这可以防止突然的温度飙升，保持打印过程稳定和可预测。”
同容器打印多个部件，不粘连、可互锁
通过控制温度，研究人员能在同一容器中同时打印多个独立物体，间距最小可达150微米，不会像以前那样相互熔合粘连。同样的方法也使得打印互锁部件成为可能，例如从打印机中直接取出的自由旋转铰链，以及将一个物体嵌套在另一个物体内部。
添加的化学物质还让打印材料在完成后可进行进一步处理。研究团队利用这一特性，在打印表面涂覆了一层抗菌材料，向打印具有多功能的物体迈出了一步。总的来说，热量一直是树脂基3D打印的难题。以往的解决方案靠外部硬件散热，诺丁汉和伯克利的方法换了一条路：从树脂内部用化学手段控制热量。对于CAL打印来说，这是把“瓶颈”本身变成了“突破口”。
来源：南极熊
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