用于合金、弹性体和树脂的多材料3D打印机已推出

2017-07-03

由伦敦帝国学院的Paul Curtis教授和英国国防科学技术实验室领导了一项研究，开发一种配置为多材料的 3D打印机 。该研究可在最新版的3D打印和添加剂制造杂志上找到。

据悉，该3D打印机能够打印多达三种不同的材料，允许使用低熔点合金、可3D打印弹性体和树脂进行开放实验。

该系统被设计为针对商业应用的多材料3D打印机的便宜替代品，例如Stratasys Connex系列。科学家们说，具有高价格标签的3D打印机不鼓励用新材料（如焊料合金和陶瓷）进行实验。

定制的3D打印机配置有三个打印头，一个用于在室温下使用油墨的喷墨头，一个用于树脂沉积和固化的连续喷嘴，以及一个最终加热的喷墨头。

通过制造局部共振超材料（LRM）来实现这种定制3D打印机的功能，研究其减少不必要的噪声和振动的能力。由研究人员设计的LRM采用包含三个金属芯的矩形单元的形状。

LRM的外壳由Permabond UV625树脂制成。一旦通过连续喷嘴沉积，树脂在UV光下固化成坚固、耐用和透明的材料。为此，第一喷墨头在室温下添加一层硅树脂。然后通过加热的喷墨头加入金属芯、锡、银和铜的组成，并重复随后的层以在芯周围形成密封。

多重3D打印的另一个挑战是能够同时控制多个打印头的路径。为了实现这一点，研究人员开发了一个名为LabVIEW的专门程序，可以在6种不同的状态下实现3D打印机功能。

在这些状态之一中，用户可以通过使用三个预定义的结构来测试新材料以了解它如何在打印床上沉积，如单行、圆和圆柱。在另一个状态下，LabVIEW使用户能够为上传的.stl文件生成3D打印坐标。然后可以更改这些坐标，并将文件发送到打印机进行打印。

伦敦帝国学院开发的3D打印机和软件系统展现出未来发展的潜力。

在未来的工作中，替代材料将用于加热喷墨以允许正常的液滴创建，并且可以探索替代复合材料设计来检查打印机能够应对更不规则的几何形状的能力。此外，需要进一步开发几何处理方法以允许用户上传单个.stl文件，以及使用程序识别多材料对象中的不同材质组件。

据悉，该研究论文由Irfan Raza、Lorenzo Iannucci和Paul T. Curtis共同撰写。