罗格斯大学的工程师们发明了一种3D打印大型复杂零件的新方法，成本仅为当前方法的一小部分。该研究的第一作者称，这种被称为“多路复用熔丝制造”的技术可能将成为3D打印行业的游戏规则改变者。
上图：研究中使用的这个 3D 打印机龙门包含三个喷嘴（右下）。MF3 系统中使用的所有部件都可以在市场上直接购买。
罗格斯大学工程学院（Rutgers School of Engineering）的研究生研究员、该研究的主要作者杰里米克里曼（Jeremy Cleeman）表示：“对于该技术，我们还需要进行更多测试，以了解我们可以制造的零部件的强度和几何潜力，但只要这些元素存在，我们相信这可能会改变行业的游戏规则。”
这种新方法被称为“多路复用熔丝制造（MF3）”，它使用一个单独的机架，即3D打印机上的滑动结构，来同时打印单个或多个部件。通过对他们的原型进行编程，使其以高效的模式移动，并使用一系列小喷嘴（而不是传统打印中常见的单个大喷嘴）来沉积熔融材料。研究人员称，这能够提高打印分辨率和尺寸，并显著减少打印时间。
杰里米克里曼称：“MF3 将改变热塑性塑料打印的方式。”他同时还表示，他的团队已经为他们的技术申请了美国专利。
上图：通过 MF3 原型创建的对象示例，使用 0.4 毫米喷嘴。
3D打印行业一直在努力解决所谓的“吞吐量 分辨率”权衡问题，也就是3D 打印机沉积材料的速度与成品的分辨率。较大直径的喷嘴比较小的喷嘴更快，但会产生更多的脊线和轮廓，必须在以后进行平滑处理，从而增加大量的后期处理成本。
相比之下，较小的喷嘴沉积材料的分辨率更高，但目前使用传统软件的方法太慢，成本效益不高。
MF3 创新的核心是它的软件。为了给3D打印机编程，工程师们使用了一种叫做切片机的软件工具 将一个物体映射到将要打印的虚拟“切片”或层的计算机代码。罗格斯大学的研究人员编写了切片机软件，优化了龙门臂的运动，并确定什么时候应该打开和关闭喷嘴，以实现最高的效率。研究人员在他们的论文中写道，MF3 的新“刀具路径策略”使得使用一台打印机“同时打印多个不同尺寸、几何不同、不连续的部分”成为可能。
杰里米克里曼说，他看到了这项技术的许多好处。首先，MF3 中使用的硬件可以方便地从商店货架上购买，不需要定制，这使得采用更加容易。
此外，由于每个喷嘴都可以独立打开和关闭，MF3 打印机具有内置的弹性，因此不太容易出现代价高昂的停机时间。 例如，当传统3D打印机的喷嘴出现故障时，必须停止打印过程。 在 MF3 打印中，故障喷嘴的工作可以由同一臂上的另一个喷嘴承担。
杰里米克里曼说，随着3D打印技术的日益普及，特别是在新产品的原型制造中，解决吞吐量和分辨率之间的权衡至关重要。他补充说，MF3 是这方面的主要贡献。
该团队在《增材制造》杂志上详细介绍了他们的工作。
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