又一个高速光固化3D打印技术比肩Carbon，Azul 3D获800万美元种子融资

都是要进入大生产...



南极熊导读：高速光固化3D打印这个方向，自从Carbon3D诞生之后，不断有新的创业公司出现，并且很多都获得大额融资，得到全球范围内不少投资者的青睐。

2020年5月15日，南极熊获悉，美国3D打印机制造商Azul 3D已经完成了第二阶段的种子轮融资，共筹集到540万美元的资金。目前，其融资总额已超过800万美元，不过最新一轮融资的投资方细节并未透露。

Azul 3D表示，它将利用这些新的资金，推进其专有的大面积快速打印（HARP）3D打印技术，这是源自西北大学的一种大规模SLA工艺。

除了推出首款商用HARP 3D打印机外，Azul 3D还将扩大运营，为产品上市做准备，招聘高级领导层，并建设制造工厂。



△HARP 3D打印过程（加速后），来自西北大学的视频。

△△HARP 3D打印过程视频

什么是大面积快速打印技术？

2019年，南极熊也曾报道过HARP技术，当时这项技术以一篇技术突破文章发表在《Science》杂志上，可以实现高速、大尺寸、高产能的打印！其打印速度可以比肩全球估值最高的3D打印厂商之一Carbon 3D，然而融资方面目前仍远远落后于Carbon。

这项新技术被称为HARP (high-area rapid printing高速大尺寸3D打印），可实现创纪录的生产效率，个性化生产。

Azul 3D是西北大学孵化出来的一家旨在将HARP 3D打印技术商业化的公司。它由西北大学的研究人员和教授Chad A. Mirkin、David Walker和James Hedrick于2019年成立，过去一直隐身憋大招。

在论文中，Azul 3D创始人解释说，他们的原型HARP 3D打印机可以在一小时内打印出半码（457.2毫米），据说这是在3D打印领域创下了创纪录的吞吐量。研究团队表示，HARP 3D打印机高13英尺（3962毫米），使用正在申请专利的SLA技术版本，可以按需3D打印出 "相当于一个成年人大小的物体"。



△HARP 3D打印过程， 图片来自西北大学。

HARP公司产品开发负责人Mirkin认为，HARP克服了以往3D打印技术的局限性。"3D打印在概念上很强大，但在实际操作上却受到了限制。如果我们能在不受材料和尺寸限制的情况下快速打印，我们就能彻底改变制造业。而HARP已经准备好了要做到这一点。"

具体来说，Azul 3D将其HARP工艺定位为基于树脂的3D打印解决方案，这些打印机要么为了优化打印速度而受限于尺寸，要么反过来说，由于制造量较大而受制于低产能的阻碍。Mirkin补充道："当你可以快速、大尺寸打印时，它确实可以改变我们对制造的思考方式。有了HARP，你可以制造任何你想要的东西，无需模具，也无需满满的零件仓库。你可以按需打印任何你能想到的东西。"



Azul 3D的HARP技术能够利用大规模的SLA打印，同时通过使用一种称为氟化油的不粘性液体来消除热量并抵抗模型粘附在打印床上，从而最大限度地提高速度。这可以防止大尺寸SLA构建容易产生的裂纹，同时提高了打印速度。例如，Carbon的连续液体界面打印（CLIP）技术还可以利用氧气 "死层 "来防止零件与打印槽底部的粘附，但是它仍然会受到热量造成的限制，Azul 3D创始人解释说。



△可连续打印的移动界面描述：A.HARP 的 3D 打印技术方案；B.在不同流速下打印部件的速度分布，表明存在滑移边界；C.有代表性的打印零部件滑移边界流动剖面插图（来源：Science）

冷却技术

HARP使用一种新的、正在申请专利的光固化3D打印技术。HARP采用垂直打印，用紫外线将液态树脂固化为硬化的塑料。此过程可以打印出坚硬、有弹性甚至陶瓷。与其他3D打印技术常见的叠层结构相反，这些连续打印的零件机械性能很好，可以用作汽车、飞机、牙科、矫形器、时尚等等的零件。

△支持不同的材料种类：A.硬质可加工聚氨酯丙烯酸酯零件（打印速率为 120 μm/s，光学分辨率为 100 μm）；B.后处理的碳化硅陶瓷印刷晶格（打印速率为 120 μm/s，光学分辨率为 100 μm）；C&D.松弛状态和张力下的印刷丁二烯橡胶结构（打印速率为 30μm/s，光学分辨率为 100 μm）；E.聚丁二烯橡胶在压缩后恢复为膨胀的晶格（打印速率为 30 μm/s，光学分辨率为 100 μm）；F.在不到 3 小时的时间内打印出约 1.2 米的硬质聚氨酯丙烯酸酯晶格（垂直打印速度为 120 μm/s，光学分辨率为 250 μm）；比例尺为 1 cm（来源：Science）

当前光固化3D打印技术速度提升的主要限制因素是热量。每台光固化3D打印机在高速运行时都会产生大量热量，甚至有时会超过180摄氏度。这不仅会导致危险的高温表面温度，还会导致打印零件的破裂和变形。速度越快，打印机产生的热量就越大。而且，如果又大又快，发热量会非常高。这个问题，大多数3D打印公司无法解决。Walker说：“当这些打印机高速运行时，树脂的聚合会产生大量的热量。他们无法消除这些热量。”

3D打印过渡到“按需制造”

Azul 3D现在已完成第二阶段的种子融资，预计将在2021年第一季度将其首批HARP 3D打印机交付给首批合作伙伴，并于2021年底全面投入生产。

他们解释说，其3D打印机将被客户用于制造应用，而不是用于原型制作，并且有可能每年生产数吨聚合物产品。

Azul 3D还详细介绍了如何使用其HARP技术来生产3D打印医用面罩，以帮助应对COVID-19危机。一些州和外国政府已与Azul 3D接触，以研究如何利用HARP减少对应急库存的依赖。

关于HARP更多技术细节方面的报道，请查看南极熊此前的报道：《又一个高速大尺寸光固化3D打印技术登上《Science》，Azul3D会超越Carbon3D吗？》

中国的高速光固化3D打印公司

在中国，其实也有几个高速光固化3D打印厂商，例如北京清锋时代、北京金达雷UNIZ、北京塑成科技。

北京LuxCreo清锋时代。LEAP™（Light Enabled Additive Production）技术相较传统3D打印技术而言，不需要层层叠加构成三维物件，是通过一种“生长”的方式快速成型。这一技术基于Bottom-up DLP，通过改性界面实现连续液面高效成型，最高打印速度可达到120cm/h，且能适用多种不同材料，真正可以实现批量化定制生产。2019年8月公布已完成B轮融资3000万美金。



△LuxCreo清锋时代3D打印

北京金达雷UNIZ。通过对成型平台、光路系统以及控制系统的升级，单向剥离（UDP）技术摒弃传统成型平台往复运动的打印方式，采用更先进的单方向运动的打印方式；得益于优良的分离性能，成型平台只需向上运动，省掉了往复运动的时间，从而使打印速度更快。


△金达雷UNIZ 3D打印

北京塑成科技Revo。数字光子制造技术 ( DIGITAL PHOTONIC MANUFACTURING ) 依靠的是塑成科技 Revo 开创性的双重固化制造工艺和可编程液态树脂。传统的光固化 3D 打印方式通常制造出来易碎易坏的制品。依靠在材料中运用了热激活的可编程化学，克服了传统 3D 打印材料上的缺陷，这使得我们能够 3D 打印出来工程级别机械性能的高精细度的制品。


△塑成科技3D打印

延伸阅读：

《快快快！13种高速光固化3D打印机技术竞争，志在革新制造业》2020年5月，最近有2场3D打印直播值得关注，包括3D打印鞋工厂围观、陶瓷3D打印。

观看渠道包括：

①“南极熊3D打印”抖音号nanjiiong3D（需要准时上抖音看）

②南极熊3D打印 微信公众号的“3D直播”频道

③南极熊3D打印 bilibili上的直播频道

第⑱期3D打印直播，将带各位熊友围观一个3D打印工厂，北京弘瑞的不同型号的FDM 3D打印机，正在批量生产TPU材质的运动鞋鞋面。



第⑲期3D打印直播，陶瓷光固化3D打印，在航空发动机涡轮叶片陶瓷芯、生物医疗（骨科和牙科）、化工等领域逐步开始应用。这些应用领域的关键问题是什么？精度与性能：十维科技的陶瓷3D打印技术和应用案例分享

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