麻省理工研發新3D印表機 列印快10倍

麻省理工學院（MIT）Mechanosynthesis Group的Jamison Go和John Hart教授開發出了一種全新的3D印表機，列印速度是同類產品的10倍。

Mechanosynthesis Group的Jamison Go和John Hart教授

3D印表機非常適合按照需要創建高質量和複雜的零件，但它們最大的弱點始終是速度。它們一次只能列印一個對象，一次只列印一個薄層。限制3D印表機速度的因素有許多，其中最主要的是四個：當材料絲被推入噴嘴時可以施加到材料絲上的力量；熱量傳遞到材料絲上融化它的速度；列印頭在列印區域內移動的速度；以及材料在擠出後固化的速度，因為需要它固化後支撐下一層材料。

麻省理工學院的兩位教授決定讓材料絲穿過列印頭，當列印頭被電動機帶動（通過皮帶）轉動時，材料絲向下移動。當列印頭轉動，防扭輥可以防止材料絲捲曲。這種擠壓方法不僅比通常的驅動齒輪裝置更快，而且也更精確。

新3D印表機內部示意

應對另一個難題——材料絲加熱速度。激光可以使材料絲融化的速度足夠快。石英腔內襯有激光反射器，當材料絲穿過腔室時，激光在內部反射並在材料絲通過傳統加熱塊之前對其進行預熱。

最後，麻省理工學院設計了一種伺服驅動的平行龍門系統，可以快速準確地移動列印頭，幾乎沒有抖動，大多數台式3D印表機在列印速度過快時會出現抖動或顫動。在這裡，速度主要是通過使用重型機架和強大的電機而不是通過新穎的解決方案來實現的。

新的印表機在速度測試中勝過了競爭對手--包括價值一台10萬美元的商用3D印表機，而該研究團隊製造3D印表機花費了15,000美元。與傳統做法相比，這種擠出方法要快7到10倍，每小時可生產127立方厘米。傳統印表機的列印質量可能更好一點，這可能是通過調整縮回和路徑設置得到的改善，但考慮到3D列印的速度，新3D印表機的列印質量仍然是非常好的。

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