新3D打印工艺:MF3多喷头熔融丝制造

3D打印资讯
2022
08/02
15:29
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2022年8月2日,南极熊获悉,罗格斯大学的工程师们,创造了一种3D打印大型复杂部件的方法,新工艺成本很低。

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△使用0.4毫米直径喷嘴和MF3原型打印机,制造零件

罗格斯大学工程学院的研究生研究员、该研究的主要作者Jeremy Cleeman说:“我们还有更多的测试要做,以了解我们可以制造的零件的强度和设计潜力,但是,通过新技术,我们相信很有可能改变现今行业的游戏规则。”

这种新方法被称为多喷头熔融丝制造(MF3),使用一个龙门,即3D打印机上的滑动结构,可以同时打印单个或多个零件。通过对他们的原型进行编程,以有效的模式移动,并通过使用一系列小喷嘴,而不是传统打印中常见的单个大喷嘴,来沉积熔融材料,研究人员能够提高打印分辨率和尺寸,并大大减少打印时间。

"MF3将改变热塑打印的方式,"Cleeman说,并指出他的团队已经为他们的技术申请了一项美国专利。

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目前,3D打印行业,一直在致力于解决所谓的吞吐量问题。所以,3D打印机沉积材料的速度与成品的分辨率之间,有着一个平衡。较大直径的喷嘴比较小的喷嘴速度更快,但会产生更多的脊线和轮廓,必须在后期进行平滑处理,从而增加大量的后期制作成本。

它们表示,MF3的创新的核心,其实在于新的设计软件。众所周知,为了给3D打印机编程,工程师们使用一种叫做切片机的软件工具,计算机代码将一个物体映射到将要打印的虚拟 "切片 "或层中。因此,罗格斯大学的研究人员编写了新切片机软件,并且,优化了龙门臂的运动,确定何时应开启和关闭喷嘴,以达到最高效率。

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△同一龙门架上配有多个打印头

MF3的新 "工具路径策略 "使它有可能使用一台打印机 "同时打印多个几何上不同的、非连续的、不同尺寸的零件",研究人员在他们的研究中写道。

Cleeman说,他看到了这项技术的许多好处。首先,MF3中使用的硬件非常容易获得,不需要定制,使潜在的采用更加容易。

此外,由于喷嘴可以独立开启和关闭,MF3打印机打印时具有灵活性,不容易出现”昂贵“的停机时间,Cleeman说。例如,当传统打印机的一个喷嘴出现故障时,打印过程必须停止。在MF3打印中,发生故障的喷嘴的工作可以由同一臂上的另一个喷嘴承担。

Cleeman说,随着3D打印在制造业,特别是在新产品的原型设计方面越来越受欢迎,解决速度和分辨率之间的权衡是至关重要的,MF3将有重大变革性影响。

最后,做个总结:
*MatEx的新方法:多喷头熔丝制造 (MF3);
*在不考虑成本和设计限制的情况下,打破吞吐量与分辨率之间的权衡;
*尽管是挤出3D打印机,容易出现故障,但仍可继续打印;
*了解动态挤压控制;
*创建一个新颖的模型来研究MF3中的温度。




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