MIT在凝胶水槽应用3D打印家俱

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【大纪元2017年05月11日讯】(大纪元记者江心编译报导)MIT在充满凝胶的大型水槽3D打印家俱,这可比传统的3D打印快多了。

想像一下,如果能够在几分钟内“打印”出一个桌面,比宜家家居(IKEA)的工厂生产线还快,这会是一个什么样的新科技?这新科技将如何改变我们现在的生产模式呢?

这是办公室家俱公司Steelcase的总裁罗欧(Rob Roel)在一年前,对MIT的自主组装实验室(Self-Assembly Lab)所提出的议题。

为了利用不同的科技来帮Steelcase在市场上创造新的机会,罗欧及他的团队找上了MIT的数个实验室合作,领域从人工智慧(artificial intelligence),扩增实境(augmented reality)到虚拟实境(virtual reality)都有。当涉及到3D打印的范畴时,他们找到了MIT的“自主组装实验室”。而该实验室这几年,都在研究所谓的“4D打印”,简单的说就是利用3D打印,打印出会自行成长及改变的材质。

自主组装实验室投入3D打印的研究快10年了,尝试过不同的制程和组合,且在实验室里面有各种各样的机器。这是一个充满创意的空间,过去的实验让他们累积了相当多所需要的设备。不过当开始Steelcase的专案时,他们开始发现这是一个前所未见的挑战。

“快速液体打印”,原理上是在装有凝胶的水槽里,从上方沉入喷嘴,从中挤出橡胶,泡沫或塑胶等材料进行3D打印,并利用凝胶来固定硬化中的3D打印材料,使其不在硬化过程中因为失去凝胶的支撑而变形。这种技术允许如家俱大小的大型物件,也可以在凝胶中用几分钟的时间完成3D打印。

这个技术是参考合成生物学家(synthetic biologist)在果冻状的洋菜胶(agar)中打印生物材料的工法。“快速液体打印”是利用凝胶,且运用在更大的模型上面,同时还解决了一个最大的问题。也就是比起需要“层层打底”的传统3D打印工法,“快速液体打印”所需要的时间更短。相比之下,“快速液体打印”利用特别设计的喷嘴在起支撑作用的凝胶中挤出工业材料,在3维空间中完成打印。这个工法容易放大打印规模,唯一的大小限制是放置凝胶的水槽尺寸。

“快速液体打印”提供了一个更优秀的替代方案。不过MIT不是唯一做这方面研究的团队。主导德国运动用品制造商爱迪达(Adidas)创新的3D打印公司Carbon和Futurecraft,这个月初公布了第一双可量产的3D打印鞋子,将在今年底上市。他们采用了“连续液面制程(Continuous Liquid Interface Production)”技术,利用紫外线雷射硬化光敏感液体材料。透过专利制程,喷嘴将材料往上挤出,而不是一般的往下挤出重叠的层次。Carbon公司和爱迪达宣称,他们可以在10分钟内完成鞋子的中底(译注:相当于车子的悬吊系统,是介于鞋面与外底的中间。中底是鞋子最重要的一部分,提供稳定避震和吸收撞击力的功能)。

对家俱公司Steelcase而言,这个技术开始阶段是运用在家俱上面,第一个产品是旗下Turnstone Bassline的桌面。目前在初期阶段,Steelcase还没有计划将采用这个技术的产品上市开卖。◇

责任编辑:冯文鸾

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