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環(huán)球聚焦：研究人員開發(fā)多噴嘴MF3技術(shù) 有望徹底改變3D打印技術(shù)

2022-08-05 09:27:01 來源：cnBeta.COM

盡管3D打印技術(shù)在不斷改進(jìn)，但它仍然受到相對較長的打印時(shí)間和低分辨率的限制。一項(xiàng)新技術(shù)可能會有所幫助，它同時(shí)利用多個(gè)小的打印噴嘴，而不是單一的大噴嘴。

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【資料圖】

在傳統(tǒng)的熔融沉積成型（ FDM）3D打印機(jī)中，熔融塑料或樹脂通過一個(gè)噴嘴被擠出，在連續(xù)的沉積層中建立起一個(gè)三維物體，這些沉積層在冷卻時(shí)相互結(jié)合。在整個(gè)打印過程中，噴嘴通過一個(gè)被稱為龍門的結(jié)構(gòu)在打印床上移動。

毋庸置疑，以這種方式打印大型物體可能需要相當(dāng)長的時(shí)間。這個(gè)過程可以通過使用更大的噴嘴來加速--從而允許一次沉積更多的材料--但這樣做會導(dǎo)致更大的單個(gè)材料層，使成品物體具有更粗糙、分辨率更低的外觀。這就是多噴嘴熔融絲制造(MF3)的用處。

該技術(shù)由新澤西州立羅格斯大學(xué)的一個(gè)團(tuán)隊(duì)開發(fā)，包含了幾個(gè)小噴嘴，它們都安裝在一個(gè)龍門上。隨著龍門的移動，每個(gè)噴嘴根據(jù)其相對于被打印物體的位置，獨(dú)立地?cái)D出或扣留材料。

這意味著物體的不同部分在同一時(shí)間被打印出來，材料層相對較薄。因此，物體的打印速度更快，而且分辨率也更高。

“我們技術(shù)的核心是一個(gè)控制軟件，我們已經(jīng)開發(fā)了這個(gè)軟件，可以獨(dú)立控制每個(gè)噴嘴的材料沉積，即使所有的噴嘴遵循相同的運(yùn)動軌跡，”首席科學(xué)家Jeremy Cleeman表示。“我們還開發(fā)了一個(gè)熱模擬，以幫助我們更好地了解發(fā)生在不同截面界面的粘合。通過調(diào)整各種參數(shù)，我們可以確保沉積的長絲將正確地粘合到相鄰的先前冷卻的長絲上。”

除了用于打印單個(gè)大型物體外，MF3還可以同時(shí)打印多個(gè)小型物體。作為額外的獎(jiǎng)勵(lì)，如果其中一個(gè)噴嘴發(fā)生故障，軟件會改變打印過程，以便其他一個(gè)或多個(gè)噴嘴可以接替。

Cleeman說：“我們還有更多的測試要做，以了解我們可以制造的部件的強(qiáng)度和幾何潛力，但只要這些元素存在，我們相信這可能是一個(gè)改變行業(yè)的游戲。”

關(guān)于這項(xiàng)研究的論文最近發(fā)表在《增材制造》雜志上。

關(guān)鍵詞： IMAX 研究人員開發(fā)多噴嘴MF3技術(shù)