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超能3D打印机:能同时打印10种材料

2015-08-24 09:09
Hsiao Chen
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  现阶段,3D打印发展如火如荼,谁能想象在未来的30—50年之内3D打印机能够变成什么样?实际上行业内的许多人都认为,最终3D打印机将变成类似于科幻电影《星际迷航》里的那种复制机。是的,这听起来的确很科幻,但是事实上,我们确实正在朝着这个方向迈进。

  而迈向这个终极目标,或者3D打印机的圣杯的第一步,就是突破当下许多机器只能打印单一材料的限制。当然,目前典型的FDM桌面3D打印机已经可以使用多种类型、颜色的线材进行打印,这要归功于多个挤出机的使用,打印的质量也有很大的提升空间;而更加复杂昂贵的机器也可以实现打印具有不同属性的树脂,但是这种机器动辄百万,可不是普通人甚至一般的企业所能问津的。

  您可能会问,什么时候市场上会出现能够在一个对象上同时使用更多的材料3D打印,输出质量让人满意,而且价格也能够让普通人够得着的3D打印机?这正是麻省理工学院(MIT)计算机科学和人工智能实验室(CSAIL)正在试图做的,而且他们已经有了一个令人难以置信的开始。

  这台3D打印机——研究人员称之为MultiFab——是一种视觉辅助多材料3D打印机,能够使用10种不同的材料打印出单一对象。目前该机器可以使用的材料有15种,包括刚性材料(RIG)、弹性材料(ELA)、高折射率材料(HR)、低折射率材料(LR)以及支撑材料(SPT)——而且这个材料库的范围还会随着研究的深入继续扩大。

  “我们提供了相当多的打印材料,但是能够可靠打印材料的开发空间几乎是无限的。”研究人员在最近发布的一篇题为《MultiFab:一种带视觉辅助平台的多材料3D打印机器( MultiFab: A Machine Vision Assisted Platform for Multi-material 3D Printing)》的论文中说,“比如我们可以探索不同纳米粒子对于对基体材料的影响,或者开发具有生物兼容性的打印材料。”

  研究人员介绍,MultiFab 3D打印机不仅可打印材料范围比较广泛,而且它的打印质量也异乎寻常的精细,打印层高仅有13微米,而且它还集成了一个3D扫描系统。那么这款3D打印机的成本是多少呢?研究人员估计它的制造成本大约只有7000美元左右!

  MultiFab的工作原理是利用多个压电式喷墨打印头,这是一种2D打印机上的部件,但是特别适合在3D打印中向构建平台或正在打印的对象上喷射感光材料。然后MultiFab会使用UV光对其进行固化。该3D打印机的整体设计是基于一个模块化的架构,可以实现运行部件的快速而方便地更换。

  MultiFab集成的3D扫描仪不仅用于复制实体对象、创建3D模型,而且也是系统反馈环路的一个组成部分。该扫描仪可实时将数据发送到计算机里,以确保了被制造的项目正在正确地进行,并且对打印过程中出现的任何错误进行调整,这也就是该机器所谓的视觉辅助功能。

  据了解,研究人员已经使用MultiFab 3D打印机打印了大量对象,每个对象都由多种材料组成,这些对象包括一个集成了透镜的LED、光纤束、复杂的元材料(meta-material)、智能手机上的隐私屏、一个微透镜阵列等。

 

声明: 本文由入驻维科号的作者撰写,观点仅代表作者本人,不代表OFweek立场。如有侵权或其他问题,请联系举报。

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