眾所周知,多材料3D打印技術仍然是一個非常昂貴的技術。去年,麻省理工學院計算機科學與人工智能實驗室(CSAIL)的研究人員推出了MultiFab 3D打印機。該3D打印機可以在單次打印運行中創建多材料對象。據悉,MultiFab被稱為是具有250,000美元價格標簽的現有多材料打印機的合理成本替代品。
除了成本外,另一個問題困擾著多材料3D打印,即用戶界面友好,這是非編程人員能夠應付的。MIT的CSAIL在解決了這個問題的同時引入了Foundry,一個用于定制設計多種3D打印對象的系統,這些材料不需要編程中的博士就可以理解。
現有的商業多材料3D打印機主要用于快速成型,因此捆綁軟件簡單地允許在組件中的每個部件的離散材料分配,因為最終產品仍將使用傳統制造過程來制造。Kiril Vidimce是一位麻省理工學院的博士生,同時也是介紹新界面論文的第一作者,他告訴“3D虎”,Foundry與以前的多材料系統不同,因為它瞄準真正的多材料添加制造工藝,其中最終部件是使用3D打印制造的。Vidimce將Foundry稱為“Photoshop for 3D materials”。
“為了真正利用這種制造平臺的能力,需要允許用戶利用在目標制造分辨率下空間變化材料分配的能力,”他說。“現有的基于噴墨的多材料打印機可以以高達1600DPI(~16微米)的分辨率進行打印,目前沒有允許用戶以這種高分辨率設計超材料或空間變化材料進行打印工具。”
“盡管有一些生成工具(例如,產生晶格幾何圖形的工具),但沒有輸出材料組成的設計工具,”Vidimce說。“因此,如果你想生產一個零件,但沒有工具來設計。”
Foundry的非常高的分辨率甚至可以開辟新的增材制造能力,如創建具有不同材料屬性的零件。例如,當設計需要被屏蔽并安裝在堅固的環境中的電子封裝時,設計者可以在安裝發生時將其創建為剛性的,然后在電子裝置附近緩慢變得更具彈性以用于減震。類似地,可以產生牙科器具,其從模擬牙齒的強硬度和剛性變化到與牙齦相互作用的柔軟和柔順的材料。
“一般來說,空間變化的材料允許產品設計的央視轉換,”Vidimce說,“設計師可以根據其已知的機械或熱性能從目錄中選擇特定材料,而不是精確地指定。”