康考迪亚大学新突破!超声波构建3D打印技术

康考迪亚大学新突破!超声波构建3D打印技术

加拿大康考迪亚大学（Concordia University），简称康大，是位于加拿大第二大城市蒙特利尔的一所治学严谨的知名综合类公立大学，1974年由两所百年老校Sir G. Williams大学与Loyola大学合并而成。康考迪亚大学拥有约46000位在校学生，是加拿大办学规模最大的高等院校之一。加拿大综合类大学

光活化和热活化反应在聚合物聚合或熔融沉积的增材制造(AM)-3D打印工艺中占主导地位。据报道，加拿大康考迪亚大学的研究团队提出了一种与目前工艺不同的全新增材制造工艺，该工艺称为"直接声音打印"(DSP)。

研究团队在发表的论文中谈到，超声激活的声化学反应提供了一种独特的方式在具有极高温度和压力以及高加热和冷却速率的空化气泡中产生热点，这是当前增材制造技术做不到的。

研究团队通过声音打印(DSP)技术与热固性聚二甲基硅氧烷树脂材料，打印了0-不同孔隙率和280μm特征尺寸的复杂几何形状。该团队指出这是目前无法通过其他方法直接打印的。

研究团队在论文中介绍了DSP的声化学发光、高速成像和过程表征实验以及远程打印等潜在应用，并指出该方法使用超声波作为能源，成为现有增材制造的一种替代路线。

论文中谈到，在该技术的当前版本中，换能器用于通过腔室的侧面将聚焦的超声波脉冲发送到包含在其中的液态聚二甲基硅氧烷(PDMS)树脂中。这样做会产生超声波场，这会导致快速振荡的微小气泡在树脂的特定点暂时形成。

当这些气泡振荡时，它们内部的温度会上升到大约15000开氏度（14727ºF或26540ºF），并且它们内部的压力会攀升到超过1000巴（14504psi）。尽管温度和压力的突然升高仅持续皮秒（万亿分之一秒），也会导致树脂在气泡的确切位置固化。

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因此，通过沿预定路径逐步移动传感器，可以构建一个复杂的三维物体，一次只有一个微小的像素。除了能够生产非常小的、详细的物品外，DSP还允许在具有不透明表面的其他结构内非侵入性地打印结构。加拿大康考尼亚大学

例如，利用这项技术，飞机机械师可以在不打开飞机机身的情况下，在内部零件上进行3D打印维修。甚至可以在患者体内3D打印植入物，而无需进行手术。

康考迪亚大学的商学院被普遍认可为世界一流的商学院，是加拿大第一所通过国际高等商学院协会（AACSB）认证的商学院，众多知名商界精英与金融界领袖都曾在此求学。

工程与计算机科学院实力强劲，所有专业都获得了“加拿大工程认证机构（CEAB）”和“美国工程技术认证机构（ABET）”的认证，毕业生在业界口碑良好。艺术方面，康考迪亚大学的电影学院是加拿大最大的高校电影研究中心，其毕业生包括奥斯卡奖和金马奖得主。隶属文理学院的教育系科研实力强劲，其教育学及应用语言学项目声望极高。

康大以盛产总裁而闻名，在毕业生任世界500强企业总裁数排名中位列世界第33位，其毕业生包括加拿大帝国商业银行总裁McCaughey，加拿大第二大电讯公司TELUS的总裁Entwistle，加拿大第一大保险公司MANULIFE的总裁Alessandro，加拿大第一大金融集团Power Corporation of Canada的总裁Desmarais，全球第一大金矿公司Barrick Gold的总裁Wilkins，财富排名世界第一的建筑公司AECOM的水电和大坝业务北美副总裁Vissa等。