美国工程师创造了一个3D打印平台的原型,带有可调节的金属针,无需打印多余的支撑结构。
在制造过程中,许多添加剂方法依赖印刷额外的支撑材料,以保持零件的完整性,特别是复杂部件。这些多余的结构必须移除,然后手工完成,这可能导致形状不准确或表面粗糙。此外,额外的材料往往不能再利用,导致浪费增加。
该平台由南加州大学维特比工程学院的科学家开发,具有可编程、动态控制的金属引脚,以取代打印支撑。据研究人员称,对原型的测试表明,打印某些部件所需的材料节省了大约35%。
南加州大学工业和系统工程教授陈勇说:“我与生物医学医生合作,他们使用生物材料进行3D打印来构建组织或器官。”“他们使用的很多材料都非常昂贵——我们说的是每瓶售价在500到1000美元之间的小瓶。”
“对于标准的FDM(熔融沉积模型)打印机,材料成本大约是每公斤50美元,但对于生物打印,它更像是每克50美元。因此,如果我们可以节省30%用于打印这些支架的材料,这对于用于生物医学目的的3D打印来说是一笔巨大的成本节省。”
类似的概念在过去也被试验过,但都是依靠单个电机来提升每一个机械支撑,这导致了不适合大规模制造的能源密集型产品。这种新设备的工作原理是通过一个驱动平台的单一马达来驱动每个独立的支撑物。除了节省材料,新平台还承诺节省大量时间。
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“当你用3D打印复杂形状时,一半的时间是在制作你需要的部件,另一半时间是在制作支撑,”陈说。
“所以在这个系统中,我们不需要建立支撑。因此,在打印时间方面,我们节省了约40%。”
根据该团队的说法,该系统可以很容易地用于汽车、航空航天或海事工业的大规模制造。
陈说:“人们已经在为大型汽车和船舶车身以及家具等消费品制造FDM打印机。”
“你可以想象,它们的建造时间真的很长——我们说的是一整天。如果你能节省一半的时间,你的生产时间可以减少到半天。使用我们的方法可以为这种类型的3D打印带来很多好处。”
研究发表在杂志上加法制造.
你能不能先用“便宜的”50美元/公斤的介质来打印支架,然后再切换到生物打印介质来打印想要的部分?
我想我们的想法是只打印很难制造的东西,并使用结构和组件支撑的标准部件。这似乎是将3d打印技术推向低端市场的一个有益发展。
我们最近开始用3d扫描建筑物,我对它的准确性和速度感到惊讶(与后来使用磁带、激光和绘图进行现场测量相比)。我很想进入3d打印领域。