3D打印新突破：一个喷头打印多种材质（下）

文章来源：未知发布时间：2020-01-31 11:15 点击数：【大 中 小】

。Skylar-Scott等1汇报了一种打印头，可用多种多样原材料生产制造具备亚mm级特点（即立体式清晰度）的物块。图中，存储四种打印用液體的蓄液管被固定不动在全透明的打印头顶，黑墨水槽将四种液體导进打印头正下方的喷头（图中未显示信息）。液體的流动性必须用心操纵，才可以根据程序流程快速转换喷头喷出来的液體类型，搞出立体式清晰度。这一打印头包括一组4 × 4的喷头列阵。这儿采用了不一样色调的液體显示信息立体式清晰度，并打印出了正下方物块。来源于：论文参考文献1

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以便证实这一方式的实效性，创作者打印了2个多功能性物品，统统包括周期时间排列的立体式清晰度。一个是三浦（Miura）伸缩的纸折5：它是一张密铺款式的平行四边形片状。Skylar-Scott同事应用偏硬的环氧树脂胶材料打印了绝大多数纸型，正中间的皱褶则用一种要软1000倍的环氧树脂胶做成。应用手的能量，就可以这一物块从铺平情况转化成伸缩情况（见毕业论文中1图4f）。
第二个物块是软体机器人6，这一智能机器人由强度不一样的二种硅橡胶做成（见毕业论文1图5）。智能机器人的每条腿全是一个小内腔，会在打气和抽真空时往特殊方位形变。根据持续打气抽真空，就能让智能机器人向前走。对这2个物块来讲，应用好几个平行面喷头是减少打印時间的重要。而减缩打印時间往往关键，也由于打印用原材料会从一开始的液体持续发硬，限定了应用他们的时间窗口。

Skylar-Scott等的多材料多喷头技术性针对开发设计“功能性”原材料拥有关键实际意义7——这种原材料的奇特特点来自人工服务设计方案出的规律性子结构，而非其成分。例如这些超轻但很牢固的原材料8，或者能够根据更改内部构造调节结构力学、电子光学或声学材料特性的原材料9。到目前为止的大部分功能性原材料全是由单一的非功能性成分组成的。可以在外部经济方面操纵物块的构成，即打印出由不一样材料体素组成的物块，毫无疑问开启了一扇新大门口，让科学研究工作人员能够在同一种功能性原材料中设计方案出大量升级的作用，也许可以生产制造出比目前原材料更像详细设备的功能性原材料10。

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可是，人们都还没到那一步。现阶段能用的打印原材料和原材料有着的物理性能都急待扩大，例如添加具备不一样导电性或传热性能的原材料，或者消化吸收某类有机溶剂之后澎涨的原材料。还有，现阶段打印头顶的多喷头间隔是固定不动的，而且每一喷头必须以一样的速度同歩喷出来液體。换句话说，Skylar-Scott等的系统软件只有加快规律性构造的打印，而喷头的间隔则决策了这种规律性成分的限度。这样一来，要想生产制造不一样周期时间的构造，就必须换一个打印头。
假如能提升喷头间隔，这一多喷头系统软件就多了一个运用：并行处理打印好几个同样物块。要想提高该技术性的协调能力，也是许多工作中要做，例如能单独操纵打印头每一喷头的黑墨水水流量，和喷墨式方式一样。
对增材制造技术性来讲，Skylar-Scott等提升了打印速率和原材料类型的短板，向着操纵小型构造（人眼不看得见）成分、几何图形形状和特性的方位更近了一步。这一提升不仅是加工工艺上的发展，它将更改人们设计方案、修建和思索多功能性机器设备的方法。

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