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早在4月份，麻省理工學(xué)院機(jī)械合成組的賈米·森戈教授和約翰·哈特教授研發(fā)了一種可以達(dá)到同類產(chǎn)品10倍速度的全新的3d打印機(jī)。

3D打印機(jī)雖然適合根據(jù)需要?jiǎng)?chuàng)建高質(zhì)量和復(fù)雜的零件，但打印速度始終是它們最大的弱點(diǎn)。限制3D打印機(jī)速度的因素有很多，其中最重要的有四個(gè)：材料絲被推入噴嘴時(shí)能施加到材料絲上的力；熱量傳遞給材料細(xì)絲使其熔化的速率；打印頭在打印區(qū)域的移動(dòng)速度；以及擠壓后材料凝固的速度，因?yàn)樗枰文毯蟮南乱粚硬牧稀?/p>

麻省理工學(xué)院的兩位教授決定讓材料絲直接穿過(guò)打印頭。當(dāng)打印頭由電機(jī)驅(qū)動(dòng)時(shí)，材料線向下移動(dòng)。當(dāng)打印頭旋轉(zhuǎn)時(shí)，防扭棍可以防止線材卷曲。這種擠壓方法不僅比通常的主動(dòng)齒輪裝置更快，而且更精確。

針對(duì)材料絲加熱速度的難題。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(guò)腔室時(shí)，激光在內(nèi)部反射并在材料絲通過(guò)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(mén)系統(tǒng)，可以快速準(zhǔn)確地移動(dòng)打印頭，幾乎沒(méi)有抖動(dòng)，大多數(shù)臺(tái)式3D打印機(jī)在打印速度過(guò)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(guò)使用重型機(jī)架和強(qiáng)大的電機(jī)而不是通過(guò)新穎的解決方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的。

新的打印機(jī)在速度測(cè)試中勝過(guò)了競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手--包括價(jià)值一臺(tái)10萬(wàn)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(guò)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。