麻省理工研发新3D打印机 打印快10倍

麻省理工学院（MIT）Mechanosynthesis Group的Jamison Go和John Hart教授开发出了一种全新的3D打印机，打印速度是同类产品的10倍。

Mechanosynthesis Group的Jamison Go和John Hart教授

3D打印机非常适合按照需要创建高质量和复杂的零件，但它们最大的弱点始终是速度。它们一次只能打印一个对象，一次只打印一个薄层。限制3D打印机速度的因素有许多，其中最主要的是四个：当材料丝被推入喷嘴时可以施加到材料丝上的力量；热量传递到材料丝上融化它的速度；打印头在打印区域内移动的速度；以及材料在挤出后固化的速度，因为需要它固化后支撑下一层材料。

麻省理工学院的两位教授决定让材料丝穿过打印头，当打印头被电动机带动（通过皮带）转动时，材料丝向下移动。当打印头转动，防扭辊可以防止材料丝卷曲。这种挤压方法不仅比通常的驱动齿轮装置更快，而且也更精确。

新3D打印机内部示意

应对另一个难题——材料丝加热速度。激光可以使材料丝融化的速度足够快。石英腔内衬有激光反射器，当材料丝穿过腔室时，激光在内部反射并在材料丝通过传统加热块之前对其进行预热。

最后，麻省理工学院设计了一种伺服驱动的平行龙门系统，可以快速准确地移动打印头，几乎没有抖动，大多数台式3D打印机在打印速度过快时会出现抖动或颤动。在这里，速度主要是通过使用重型机架和强大的电机而不是通过新颖的解决方案来实现的。

新的打印机在速度测试中胜过了竞争对手--包括价值一台10万美元的商用3D打印机，而该研究团队制造3D打印机花费了15,000美元。与传统做法相比，这种挤出方法要快7到10倍，每小时可生产127立方厘米。传统打印机的打印质量可能更好一点，这可能是通过调整缩回和路径设置得到的改善，但考虑到3D打印的速度，新3D打印机的打印质量仍然是非常好的。