麻省理工學(xué)院（MIT）Mechanosynthesis Group的Jamison Go和John Hart教授開發(fā)出了一種全新的3D打印機，打印速度是同類產(chǎn)品的10倍。

Mechanosynthesis Group的Jamison Go和John Hart教授

3D打印機非常適合按照需要創(chuàng)建高質(zhì)量和復(fù)雜的零件，但它們最大的弱點始終是速度。它們一次只能打印一個對象，一次只打印一個薄層。限制3D打印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；打印頭在打印區(qū)域內(nèi)移動的速度；以及材料在擠出后固化的速度，因為需要它固化后支撐下一層材料。

麻省理工學(xué)院的兩位教授決定讓材料絲穿過打印頭，當打印頭被電動機帶動（通過皮帶）轉(zhuǎn)動時，材料絲向下移動。當打印頭轉(zhuǎn)動，防扭輥可以防止材料絲卷曲。這種擠壓方法不僅比通常的驅(qū)動齒輪裝置更快，而且也更精確。

新3D打印機內(nèi)部示意

應(yīng)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(nèi)襯有激光反射器，當材料絲穿過腔室時，激光在內(nèi)部反射并在材料絲通過傳統(tǒng)加熱塊之前對其進行預(yù)熱。

最后，麻省理工學(xué)院設(shè)計了一種伺服驅(qū)動的平行龍門系統(tǒng)，可以快速準確地移動打印頭，幾乎沒有抖動，大多數(shù)臺式3D打印機在打印速度過快時會出現(xiàn)抖動或顫動。在這里，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(xiàn)的。

新的打印機在速度測試中勝過了競爭對手--包括價值一臺10萬美元的商用3D打印機，而該研究團隊制造3D打印機花費了15,000美元。與傳統(tǒng)做法相比，這種擠出方法要快7到10倍，每小時可生產(chǎn)127立方厘米。傳統(tǒng)打印機的打印質(zhì)量可能更好一點，這可能是通過調(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打印機的打印質(zhì)量仍然是非常好的。