3D打印新突破：一個(gè)噴頭打印多種材質(zhì)（下）

。Skylar-Scott等1匯報(bào)了一種打印頭，可用多種多樣原材料生產(chǎn)制造具備亞mm級(jí)特點(diǎn)（即立體式清晰度）的物塊。圖中，存儲(chǔ)四種打印用液體的蓄液管被固定不動(dòng)在全透明的打印頭頂，黑墨水槽將四種液體導(dǎo)進(jìn)打印頭正下方的噴頭（圖中未顯示信息）。液體的流動(dòng)性必須用心操縱，才可以根據(jù)程序流程快速轉(zhuǎn)換噴頭噴出來(lái)的液體類型，搞出立體式清晰度。這一打印頭包括一組4?×?4的噴頭列陣。這兒采用了不一樣色調(diào)的液體顯示信息立體式清晰度，并打印出了正下方物塊。來(lái)源于：論文參考文獻(xiàn)1

以便證實(shí)這一方式 的實(shí)效性，創(chuàng)作者打印了2個(gè)多功能性物品，統(tǒng)統(tǒng)包括周期時(shí)間排列的立體式清晰度。一個(gè)是三浦（Miura）伸縮的紙折5：它是一張密鋪款式的平行四邊形片狀。Skylar-Scott同事應(yīng)用偏硬的環(huán)氧樹脂膠材料打印了絕大多數(shù)紙型，正中間的皺褶則用一種要軟1000倍的環(huán)氧樹脂膠做成。應(yīng)用手的能量，就可以這一物塊從鋪平情況轉(zhuǎn)化成伸縮情況（見畢業(yè)論文中1圖4f）。
第二個(gè)物塊是軟體機(jī)器人6，這一智能機(jī)器人由強(qiáng)度不一樣的二種硅橡膠做成（見畢業(yè)論文1圖5）。智能機(jī)器人的每條腿全是一個(gè)小內(nèi)腔，會(huì)在打氣和抽真空時(shí)往特殊方位形變。根據(jù)持續(xù)打氣抽真空，就能讓智能機(jī)器人向前走。對(duì)這2個(gè)物塊來(lái)講，應(yīng)用好幾個(gè)平行面噴頭是減少打印時(shí)間的重要。而減縮打印時(shí)間往往關(guān)鍵，也由于打印用原材料會(huì)從一開始的液體持續(xù)發(fā)硬，限定了應(yīng)用他們的時(shí)間窗口。

Skylar-Scott等的多材料多噴頭技術(shù)性針對(duì)開發(fā)設(shè)計(jì)“功能性”原材料擁有 關(guān)鍵實(shí)際意義7——這種原材料的奇特特點(diǎn)來(lái)自人工服務(wù)設(shè)計(jì)方案出的規(guī)律性子結(jié)構(gòu)，而非其成分。例如這些超輕但很牢固的原材料8，或者能夠根據(jù)更改內(nèi)部構(gòu)造調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)力學(xué)、電子光學(xué)或聲學(xué)材料特性的原材料9。到目前為止的大部分功能性原材料全是由單一的非功能性成分組成的?？梢栽谕獠拷?jīng)濟(jì)方面操縱物塊的構(gòu)成，即打印出由不一樣材料體素組成的物塊，毫無(wú)疑問開啟了一扇新大門口，讓科學(xué)研究工作人員能夠在同一種功能性原材料中設(shè)計(jì)方案出大量升級(jí)的作用，也許可以生產(chǎn)制造出比目前原材料更像詳細(xì)設(shè)備的功能性原材料10。

可是，人們都還沒到那一步?，F(xiàn)階段能用的打印原材料和原材料有著的物理性能都急待擴(kuò)大，例如添加具備不一樣導(dǎo)電性或傳熱性能的原材料，或者消化吸收某類有機(jī)溶劑之后澎漲的原材料。還有，現(xiàn)階段打印頭頂?shù)亩鄧婎^間隔是固定不動(dòng)的，而且每一噴頭必須以一樣的速度同歩噴出來(lái)液體。換句話說(shuō)，Skylar-Scott等的系統(tǒng)軟件只有加快規(guī)律性構(gòu)造的打印，而噴頭的間隔則決策了這種規(guī)律性成分的限度。這樣一來(lái)，要想生產(chǎn)制造不一樣周期時(shí)間的構(gòu)造，就必須換一個(gè)打印頭。
假如能提升噴頭間隔，這一多噴頭系統(tǒng)軟件就多了一個(gè)運(yùn)用：并行處理打印好幾個(gè)同樣物塊。要想提高該技術(shù)性的協(xié)調(diào)能力，也是許多 工作中要做，例如能單獨(dú)操縱打印頭每一噴頭的黑墨水水流量，和噴墨式方式 一樣。
對(duì)增材制造技術(shù)性來(lái)講，Skylar-Scott等提升了打印速率和原材料類型的短板，向著操縱小型構(gòu)造（人眼不看得見）成分、幾何圖形形狀和特性的方位更近了一步。這一提升不僅是加工工藝上的發(fā)展，它將更改人們?cè)O(shè)計(jì)方案、修建和思索多功能性機(jī)器設(shè)備的方法。