[工艺] 大面积快速印刷技术 (High Area Rapid Printing，HARP) 一种高速光聚合成型技术

大面积快速印刷 (High Area Rapid Printing，HARP) 是一项基于立体光刻技术的突破性3D打印技术。HARP专有流体流动技术可以实现更高的吞吐量并在尽可能短的时间内生产对象，让3D打印成型更大、更快、更强。

定义和意义
大面积快速印刷 (High Area Rapid Printing，HARP) 是一种高速光聚合技术，在立体光刻技术的基础上工作，但据说可以显着提高吞吐量。它是由美国伊利诺伊州西北大学的研究人员开发的，他们与 Azul 3D, Inc. 公司一起设计了 3D 打印机 LAKE。在这台 3D 打印机的帮助下，可以在几个小时内打印出一个人体大小的物体。第一台 LAKE 3D 打印机实现了每小时近 50 厘米的打印能力。

HARP 3D打印机性能及应用领域
根据开发人员的说法，HARP 工艺在分辨率和打印速度方面都可以跟上传统的制造工艺。与其他 SLA 设备相比，LAKE 3 打印机配备了更大的打印床。尺寸为 254 x 305 x 610 毫米。因此，3D 打印机可以同时生产大量物体，也可以在很短的时间内生产大型的单个零件，在材料或尺寸方面没有任何限制。

HARP创新技术
为此，大面积快速印刷 (HARP) 使用了新版立体光刻技术。LAKE 3D 打印机垂直打印并使用投射的紫外线将液态树脂固化为固态塑料。这允许打印机械坚固的弹性和陶瓷部件。例如，它们可以安装在汽车和飞机上，但它们也可以用于牙科、时装业和矫形器的制造。

解决 HARP 技术中的热量问题
然而，在高速运行时，SLA 3D 打印机会产生大量热量，最高可达 180 摄氏度。这个问题在 HARP 技术的开发中得到了解决。这里使用了一种不粘液体，其性能类似于液体特氟龙。为此，HARP 将光线投射到一个窗口，以固化垂直移动的压板上的树脂。液体聚四氟乙烯流过窗口以散发热量，然后循环通过冷却装置。这创建了一个散热界面。接口是不粘的，可以防止树脂粘到打印机本身。由于物体不必一次又一次地从印刷槽底部分离，因此实现了明显更高的印刷速度。

HARP技术与传统方法相比的优势
同样有趣的是，当使用 HARP 技术时，不需要大量的后处理来获得所需的几何形状，因为 HARP 技术适用于高分辨率光图案。

与其他打印技术相比，HARP 具有许多优势。它不仅可以实现更高的打印速度，而且还具有更大的生产灵活性，因为它可以处理各种材料和尺寸。另一个好处是显着减少了从库存打印过程中的浪费。然而，HARP 方法带来的挑战之一是需要仔细控制温度以避免过热。此外，该工艺目前只能加工液态树脂，这限制了材料的选择。

优点
- 与传统3D打印方式相比打印速度更快
- 通过加工不同的材料和尺寸提高生产灵活性
- 通过库存打印减少浪费
- 无需大量后处理
- 在不同行业的广泛应用潜力

缺点
- 需要仔细控制温度以避免过热
- 材料选择有限，因为目前只能加工液态树脂
- 与其他一些 3D 打印工艺相比，初始成本更高
- 技术的复杂性需要特定的技术知识和经验

HARP技术未来展望
到目前为止，还没有替代 HARP 方法的既定方法。然而，进一步发展和改进的潜力很大，例如在材料处理或印刷过程效率方面。预计未来几年 HARP 将在增材制造行业发挥越来越大的作用。