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
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 […]