自己动手造一台3D打印机又多了一种新选择。体积3D打印Volumetric Additive ManufacturingVAM是一种无需逐层堆叠、可直接在材料内部快速形成三维结构的光固化3D打印技术。其技术路线包括计算轴向光刻CAL、数字非相干合成全息光场DISH、交叉光刻体积打印Xolography、高维体积增材制造HD VAM、深桶光固化打印DVP和断层体积增材制造TVAM等。其中CAL是体积3D打印中最具代表性的技术由加州大学伯克利分校Hayden K. Taylor团队及其合作者于2019年率先提出。它是如何运作的CAL的核心原理类似“反向CT扫描”。它从3D模型出发通过软件计算不同角度的投影图像并投射到旋转的光敏树脂中。当局部累积光剂量达到固化阈值时即可形成零件其余树脂保持液态。由于无需逐层打印OpenCAL可在几分钟内完成英寸级物体成型。CAL从论文成果到开源平台来自加州大学伯克利分校的CAL团队如今已将实验室中的设备和技术整合为开源平台OpenCAL并公开机器结构、控制软件和树脂等相关资料方便用户自行搭建体积3D打印机。零件准备齐全后大约一个下午即可完成组装。不过OpenCAL的造价并不算低搭建一台打印机的成本为1638美元。硬件OpenCAL V2距离CAL论文发布已经过去7年如今OpenCAL也迎来了最新的V2版本打印尺寸得到明显提升。不过硬件成本依然不低其中激光投影仪最贵约600美元其余大多是普通3D打印机常见的紧固件、铝型材和步进电机等零部件。OpenCAL还提供了非常详细的组装教程每一步都有图片演示对新手十分友好。此外用户还可以加入其Discord频道与其他爱好者交流一起动手DIY。软件Tomo此前虽然已有一些VAM打印软件但普遍存在文档不完善、操作复杂等问题对普通用户并不友好。为此OpenCAL提供了更加易用的独立应用Tomo。Tomo是一款Windows桌面软件可直接将STL模型转换为CAL/VAM打印所需的光投影序列无需编写Python代码。其背后的核心计算由开源工具VAMToolbox完成负责模型体素化、投影优化、树脂参数计算和投影视频生成。简单来说Tomo负责操作VAMToolbox负责计算。材料Formlabs相比软件光敏树脂更难实现真正意义上的“开源”。尤其是VAM树脂不仅对配方和生产条件要求更高还需要具备非线性光响应、高透光率和较高粘度才能保证目标区域准确固化并减少打印过程中的材料流动。为解决这一问题OpenCAL团队与Formlabs展开合作由Formlabs按照OpenCAL配方生产树脂MatterHackers负责销售和分销。这样既省去了用户自行配料的麻烦也能获得更加稳定的打印效果。▍写在最后近年来越来越多3D打印技术开始走向开源从SLS粉末打印、生物3D打印到全彩3D打印都出现了可以自己搭建和尝试的方案。如今随着OpenCAL的出现体积3D打印也正式加入了开源行列。或许用不了多久我们就能看到万元级的体积3D打印机摆上桌面而且很可能是中国制造。