体积打印（CAL）
来自各个方向的光一次性固化旋转的树脂瓶（体积打印）
体积打印在一瓶液态树脂中一次做出整个物体，完全没有分层。在计算轴向光刻（CAL）中，瓶子旋转，同时投影仪透过它投射变化的光图案，就像反向运行的 CT 扫描。一个小物体一两分钟就能出现。
工作原理
计算图案。 软件把 3D 模型转换成数百幅 2D 光图像，每个观察角度一幅，很像反向运行的 CT 扫描仪。
旋转瓶子。 一个装有黏稠光敏树脂的透明瓶子在旋转台上平稳转动。
投射。 投影仪显示与瓶子当前角度对应的图像，所以每个角度都有各自的图案。
让剂量累积。 树脂中的每个点都会从各个角度收集光。只有物体内部的点才会超过阈值（让树脂凝胶所需的最小光剂量）并变成固体。
倒出、冲洗、固化。 大约 30 秒到几分钟后，倒出液态树脂。物体经过冲洗，再做一次最终的紫外固化。
关键数据
- 材料
- 透明、黏稠的光敏树脂（丙烯酸酯）、可承载活细胞的水凝胶，以及填充了玻璃颗粒、之后会烧结成玻璃的树脂
- 典型零件
- 小型研究零件：透镜和光学元件、玻璃微流控芯片、软组织支架、围绕现有嵌件打印的物体
- 零件尺寸
- 几毫米到几厘米，受瓶子限制
- 精度
- 第一批打印机的特征尺寸小至约 0.3 mm；研究型系统可达几十微米
- 表面质量
- 非常光滑，没有层纹
- 适合的批量
- 单件和研究样品
- 模具与设备成本
- 无需模具。多为围绕投影仪和旋转台搭建的实验室装置；目前商用机器还很少
- 速度
- 厘米大小的物体只需几秒到几分钟
优点与局限
优点
- 没有分层：表面光滑，也没有薄弱的层间界面
- 小零件非常快
- 不需要支撑，因为黏稠的树脂会把零件固定在原位
- 可以围绕现有物体打印，如一根金属杆
局限
- 只能做小物体，最大几厘米
- 树脂必须透明且黏稠，所以可用的材料很少
- 光散射和剂量误差会使细节变模糊
- 目前仍主要是一种研究技术
应用领域
- 研究实验室测试新树脂、光学元件和打印方法
- 生物医学载有活细胞、用于组织研究的软水凝胶支架
- 光学小型透镜和导光件
- 微流控带微小内部通道的玻璃芯片
如何识别
- 小巧、完全光滑的树脂物体，曲面上没有阶梯纹。
- 任何地方都没有支撑痕迹，悬垂下方也没有。
- 有时物体熔合在嵌件周围，比如打印在金属轴上的手柄。
对比
观看
Seeker · 对伯克利体积打印机的入门讲解
The Action Lab · 物体在树脂中浮现的动手演示
KPIX | CBS NEWS BAY AREA · 研究者们在实验室的真实影像，他们正是它的研发者
Berkeley Sensor & Actuator Center · 关于 CAL 原理的研究报告，包括在微重力下打印
查看实拍照片
- 维基百科：Computed axial lithography（计算轴向光刻） — 原理及其历史；图片很少
- 维基共享资源图片搜索
记住
- 体积打印一次固化整个物体，没有分层。
- CAL 让树脂旋转，并从各个角度照射；只有光累积到足够多的地方才会变成固体。
- 它快速、光滑，但仍然是小尺度的，且主要在研究实验室里。
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