这台 3D 打印机可以弄清楚如何使用未知材料进行打印 | 麻省理工学院新闻
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虽然 3D 打印已迅速普及,但这些打印机用来制造物体的许多塑料材料无法轻易回收。 虽然用于 3D 打印的新型可持续材料不断涌现,但它们仍然难以采用,因为需要针对每种材料调整 3D 打印机设置,而这一过程通常由手工完成。 要从头开始打印一种新材料,通常必须在软件中设置多达 100 个参数,以控制打印机在制造物体时如何挤出材料。 常用的材料,如大规模生产的聚合物,已经建立了一组参数,并通过繁琐的试错过程来完善。 但可再生和可回收材料的性能可能会因其成分而大幅波动,因此几乎不可能创建固定的参数集。 在这种情况下,用户必须手动提出所有这些参数。 研究人员通过开发一种 3D 打印机解决了这个问题,该打印机可以自动识别未知材料的参数。 来自麻省理工学院比特与原子中心 (CBA)、美国国家标准与技术研究所 (NIST) 和希腊国家科学研究中心 (Demokritos) 的合作团队改进了 3D 打印机的“心脏”挤出机,因此它可以测量材料的力和流动。 这些数据是通过 20 分钟的测试收集的,被输入到一个数学函数中,用于自动生成打印参数。 这些参数可以输入现成的 3D 打印软件,并用于打印前所未见的材料。 自动生成的参数可以取代通常必须手动调整的大约一半参数。 在使用独特材料(包括几种可再生材料)进行的一系列测试打印中,研究人员表明他们的方法可以一致地产生可行的参数。 这项研究有助于减少增材制造对环境的影响,增材制造通常依赖于来自化石燃料的不可回收聚合物和树脂。 “在本文中,我们演示了一种方法,可以采用所有这些有趣的生物基材料,并由各种可持续来源制成,并表明打印机可以自行弄清楚如何打印这些材料。 我们的目标是让 3D 打印更加可持续。”CBA 负责人、资深作者 Neil Gershenfeld 说道。 他的合著者包括第一作者 Jake Read,他是 CBA 研究生,领导了打印机的开发; Jonathan Seppala,NIST 材料科学与工程部门的化学工程师; Filippos Tourlomousis,前 CBA 博士后,现任 Demokritos […]