麻省理工學(xué)院(MIT)Mechanosynthesis Group的Jamison Go和John Hart教授開發(fā)出了一種全新的3D打印機(jī),打印速度是同類產(chǎn)品的10倍。
Mechanosynthesis Group的Jamison Go和John Hart教授
3D打印機(jī)非常適合按照需要?jiǎng)?chuàng)建高質(zhì)量和復(fù)雜的零件,但它們最大的弱點(diǎn)始終是速度。它們一次只能打印一個(gè)對(duì)象,一次只打印一個(gè)薄層。限制3D打印機(jī)速度的因素有許多,其中最主要的是四個(gè):當(dāng)材料絲被推入噴嘴時(shí)可以施加到材料絲上的力量;熱量傳遞到材料絲上融化它的速度;打印頭在打印區(qū)域內(nèi)移動(dòng)的速度;以及材料在擠出后固化的速度,因?yàn)樾枰袒笾蜗乱粚硬牧稀?/p>
麻省理工學(xué)院的兩位教授決定讓材料絲穿過打印頭,當(dāng)打印頭被電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)(通過皮帶)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),材料絲向下移動(dòng)。當(dāng)打印頭轉(zhuǎn)動(dòng),防扭輥可以防止材料絲卷曲。這種擠壓方法不僅比通常的驅(qū)動(dòng)齒輪裝置更快,而且也更精確。
新3D打印機(jī)內(nèi)部示意
應(yīng)對(duì)另一個(gè)難題——材料絲加熱速度。激光可以使材料絲融化的速度足夠快。石英腔內(nèi)襯有激光反射器,當(dāng)材料絲穿過腔室時(shí),激光在內(nèi)部反射并在材料絲通過傳統(tǒng)加熱塊之前對(duì)其進(jìn)行預(yù)熱。
最后,麻省理工學(xué)院設(shè)計(jì)了一種伺服驅(qū)動(dòng)的平行龍門系統(tǒng),可以快速準(zhǔn)確地移動(dòng)打印頭,幾乎沒有抖動(dòng),大多數(shù)臺(tái)式3D打印機(jī)在打印速度過快時(shí)會(huì)出現(xiàn)抖動(dòng)或顫動(dòng)。在這里,速度主要是通過使用重型機(jī)架和強(qiáng)大的電機(jī)而不是通過新穎的解決方案來實(shí)現(xiàn)的。
新的打印機(jī)在速度測試中勝過了競爭對(duì)手--包括價(jià)值一臺(tái)10萬美元的商用3D打印機(jī),而該研究團(tuán)隊(duì)制造3D打印機(jī)花費(fèi)了15,000美元。與傳統(tǒng)做法相比,這種擠出方法要快7到10倍,每小時(shí)可生產(chǎn)127立方厘米。傳統(tǒng)打印機(jī)的打印質(zhì)量可能更好一點(diǎn),這可能是通過調(diào)整縮回和路徑設(shè)置得到的改善,但考慮到3D打印的速度,新3D打印機(jī)的打印質(zhì)量仍然是非常好的。
標(biāo)簽: 3D打印機(jī)