厉害了,MM3D多喷嘴打印机8种墨水自由切换

《3D打印世界》讯/哈佛大学怀斯学院研究团队日前研发出了多材料多喷头3D打印技术(MM3D)。据介绍,该技术采用高速压力阀来实现多达8种不同打印材料之间的快速、连续和无缝切换。这项新技术可以使用从单个喷嘴到大型多喷嘴阵列的打印头,创建复杂的形状仅需极短的时间。

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据了解,这些打印头也是由3D打印生产的,因此能够快速定制,并便于制造社区中的其他人采用。每个喷嘴每秒可以切换材料的速度高达50次,比眼睛能看到的速度快,甚至与蜂鸟拍打翅膀一样快。

MM3D 打印技术可用于生产复杂的物体,包括驱动机器人。Wyss研究所和HansjörgWyss核心教员、通讯作者及SEAS的生物启发工程教授Jennifer A. Lewis,Sc.D.说:“这种方法可以快速设计和制造体素,这是我们领域的新兴范例。使用我们广泛的功能,结构和生物油墨,现在可以将不同的材料无缝地按需集成到3D打印对象中。”

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当前的MM3D打印头只能打印周期性的(即重复的)零件,但是该团队认为MM3D打印将会继续发展,最终将发展成可以在不同时间挤出不同墨水的喷嘴,较小的喷嘴以实现更高的分辨率,甚至更大的阵列可以在各种尺寸和分辨率下进行快速单步3D打印。此外,他们还正在探索使用牺牲性墨水来创建更复杂的形状。

共同第一作者、Wyss研究所的研究员Mark Skylar-Scott博士表示:“当使用传统的基于挤压的3D打印机打印对象时,打印对象所需的时间与对象的长度成正比,因为打印喷嘴必须沿三个维度移动,而不仅仅是一个维度。MM3D将多喷嘴阵列与能够在多种墨水之间快速切换的能力有效地结合在一起,从而消除了切换打印头所浪费的时间,并有助于将缩放定律从立方减小到线性,因此可以更快地打印多材料的周期性3D对象。 ”

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MM3D打印快速切换墨水的关键是打印头内的一系列Y形连接,多个墨水通道在一个输出喷嘴处汇合在一起。喷嘴的形状,打印压力和墨水粘度都经过精确计算和调整,因此,当将压力施加到连接点的其中一个“手臂”时,向下流过该手臂的墨水导致其他墨水不会流入。另一臂向后流动,这可以防止墨水混合并保持打印对象的质量。通过使用一组快速气动阀操作打印头,这种单向流动特性可以快速组装从每个喷嘴连续流出的多种材料的细丝,并可以3D打印多种材料的零件。此外,根据具有不同粘度和屈服应力的材料,还可以调整墨水通道的长度,从而比其他墨水更快或更慢地流动。

“由于MM3D打印可以快速地生产物体,因此可以使用随时间变化的反应性材料,例如环氧树脂、硅树脂、聚氨酯或生物墨水,”共同第一作者、Wyss Institute和SEAS的研究员Jochen Mueller博士说道, “此外,还可以轻松地将具有不同特性的材料集成在一起,以创建像折纸一样的结构或包含刚性和柔性元素的软机器人。”

(本文为《3D打印世界》编译自:3dprintingmedia,如需转载,请注明出处。)

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