将任何工业机器人变为3D打印机？不需切片！Adaxis增材软件

导读：3D打印技术才发展三四十年，还很新，我们很可能还没有窥见它的全部能力和所有表现方式。换言之，我们如今解锁的增材制造模式可能还只是“冰山一角”。

2022年3月27日，南极熊获悉，法国-瑞典的跨国技术创业公司Adaxis正在开发一款增材软件，目的是使任何工业机器人都能轻松实现沉积式3D打印。

机器人技术和增材制造（AM）具有天然的契合性，很多人都认识到了这一点，并且已经有相关的机器人生产商开始推出新的功能，允许机器人通过切片机编程输出进行3D打印。就在今年2月份，国内来自中国科学院的研究人员已经实现了机器人技术和3D生物打印技术的对接，研究人员结合六轴机器人手臂制造了具有生命力的心肌组织。这种新颖的3D打印方法不仅成功地制造了一种可行的血管类器官，而且它维持了6个月的生命活力。

△机器人手臂结合3D细胞打印的示意图

在机器人技术和增材制造的结合之路上，Adaxis要看的更远，他们的目标是无缝连接CAD系统和机器人编程语言，使CAD模型可以无缝成为3D打印程序，更重要的一点是充分利用机器人的旋转和枢转运动范围。该公司目前正在与一些主流的CAD软件厂商合作，并联手相关的机器人生产商（到目前为止包括ABB和库卡）共同瞄准这一目标。由于机器人是如此普遍，而多轴沉积是如此自由，它们的联手可能会扩大我们对增材制造本身的认识。

△使用运动范围的机器人可以通过跟随角度打印出有角度的物体，如图所示，而不是分层堆积，它也可以遵循类似于工具表面的复杂形式。照片来自Adaxis。

事实上，增材制造包含有非常多的工艺种类，但目前所开发的范围仍然可能过于狭窄。我们对3D打印有着一个刻板影响，那就是打印过程必须发生在一台3D打印机内。它可能是一台成本为几百美元的桌面级3D打印机，也可能是一台成本为几十万的粉末床熔融机，但最终的原理是一样的：一个零件在一个密闭箱内里以垂直于Z轴运动的直线平行层沉积。但是，如果这只是3D打印发展的一部分呢？如果这种在箱内层层叠加的制造模式只是增材制造工艺的一部分呢？

解除限制的3D打印机器人有可能带来为我们带来一种全新的增材制造模式，南极熊接下来总结了3D打印未来有可能解锁的几种新模式：

1) 没有箱体限制。沉积材料并不像模塑或机械加工那样涉及大的作用力，所以3D打印不需要周围有刚性的机器结构。打印可以发生在机器人可以到达的任何地方。可能性包括机器人协作完成大部件或将部件打印到自动化生产线的传送带上。

2) 没有切片软件。切片软件通常是假定直线、平行模式下的切片，而一个不同的编程系统，如Adaxis的编程系统，则可以利用机器人的全部运动范围。这意味着能够使特定层的角度适应该区域内零件的几何形状，以及通过遵循其几何形状在现有形式上进行打印，例如，修改或修复现有模具。

3) 没有专用机器。这个区别可能是最奇怪的。我们习惯于制造业务有专门的机器。例如，研磨是在研磨机上进行的。但是在未来，3D打印的很大一部分可能是在制造商也用于其他目的的机器人上进行的。聚合物挤出机或金属DED头可能只是另一个终端效应器。

最后一点特别重要，因为它有可能使3D打印变得触手可得。当然，很大一部分制造商都有机器人，而多数目前都没有得到充分利用。今天，它们很难针对3D打印进行编程；但明天，如果这个障碍被消除，那么所有这些机器人就会成为增材制造生产力，只等着被投入使用。

△具有可变层方向的3D打印管；这个由瑞典研究所使用Adaxis软件制作的演示部件显示了在机器人3D打印中改变层方向的可能性。弯曲的圆柱体的切片平面根据遵循零件中心线的花键不断变化。这意味着各层是不平行的，挤出机的输出变化以产生差异。照片来自Adaxis公司。

目前解锁的只是冰山一角