中國(guó)粉體網(wǎng)訊 3D打印為設(shè)計(jì)師的創(chuàng)作提供了很大的自由空間，但目前仍有諸多限制。因?yàn)槊恳患䱷|西都要一層一層地打印堆疊起來(lái)，所以即使很小的一個(gè)物件也需要花費(fèi)很長(zhǎng)時(shí)間打印。而且，由于受重力的作用，有些結(jié)構(gòu)并不能憑空打印，需要依賴一些支撐件，而這些支撐材料通常都會(huì)在產(chǎn)品上留下印記。目前的3D打印基本上都局限于比較小的物件，受尺寸限制，無(wú)法制作大的物體。
兩年前，美國(guó)麻省理工學(xué)院自組裝實(shí)驗(yàn)室(Self-Assembly Lab)與寶馬公司(BMW)合作，希望能打破材料技術(shù)的界限，他們的研究“液態(tài)打印氣動(dòng)裝置(Liquid Printed Pneumatics)”技術(shù)實(shí)現(xiàn)了第一個(gè)3D打印的可充氣材料，這項(xiàng)技術(shù)可以打印任意形狀。而這種由硅膠制成的打印材料可以根據(jù)系統(tǒng)中的氣壓來(lái)變化形狀。該系統(tǒng)中的氣動(dòng)控制可以使打印結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換成各種形狀、功能或剛度特征。這款充氣材料從2018年5月12日開(kāi)始到11月4日會(huì)在倫敦V&A博物館展出。
隨后，麻省理工學(xué)院的自組裝實(shí)驗(yàn)室(Self-Assembly Lab)與家具品牌Steelcase、產(chǎn)品設(shè)計(jì)師克里斯托弗.古伯蘭(Christophe Guberan)合作，開(kāi)發(fā)了一種新的3D打印方法，叫做快速液態(tài)打印(Rapid Liquid Printing)。與以往的3D打印不同，這種打印技術(shù)是在凝膠狀的物質(zhì)中打印，而不是在空氣中，因此，重力的影響減弱了很多。
將打印機(jī)頭插入一種凝膠中，就可以在不擔(dān)心重力的情況下繪制3D圖形。同時(shí)，在機(jī)器允許的范圍內(nèi)，打印的速度大大提高了。當(dāng)與凝膠接觸時(shí)，由于化學(xué)反應(yīng)，液體絲變硬，因此就不需要依靠光照或溫度的變化來(lái)固化打印體，打印出來(lái)的物體可以直接從凝膠中取出來(lái)。這種打印技術(shù)適用于很多液體狀材料，如橡膠、泡沫和塑料，通過(guò)線條的變化來(lái)改變打印材料的厚度。
快速液態(tài)打印的名字的確很貼切。該研究小組表示，如果采用這種新方法，只用10分鐘就能打印出一個(gè)需要傳統(tǒng)3D打印技術(shù)打印50個(gè)小時(shí)才能得到的結(jié)構(gòu)。采用這種技術(shù)，他們?cè)O(shè)計(jì)的家具桌面只用了28分鐘就完成了。至于這項(xiàng)技術(shù)如何工業(yè)化大批量生產(chǎn)，研究團(tuán)隊(duì)仍在繼續(xù)完善中。
帕特里克帕里什畫(huà)廊(Patrick Parrish Gallery)是第一個(gè)向公眾展示3D打印商業(yè)物品技術(shù)的畫(huà)廊。在這里，快速液態(tài)打印技術(shù)的設(shè)備被很直觀的展示出來(lái)：一個(gè)機(jī)器手臂在一個(gè)充滿凝膠的玻璃槽中利用快速液態(tài)打印技術(shù)打印手提袋和一些藝術(shù)品，打印完成后，可以直接將產(chǎn)品取出、清洗然后陳列出來(lái)。參觀者可以在水槽周圍看到機(jī)器人的整個(gè)操作過(guò)程，還可以購(gòu)買打印出來(lái)的物品。
除了手提袋，這種方法還可以用來(lái)打印可伸縮的燈罩。燈罩的表皮先被打印在一個(gè)立方體的容器里，然后用水洗去凝膠介質(zhì)。燈罩是由硅橡膠制成的，而硅橡膠這種材質(zhì)在傳統(tǒng)的3D打印中基本上不能使用。
硅橡膠燈管可以通過(guò)后期拉伸得到各種形狀，這樣材料就可以以最小的尺寸來(lái)打印，打印時(shí)間可以更短，打印完成后再通過(guò)拉伸來(lái)形成不同的尺寸和形狀，打印體的造型可以更加多變。比如，硅橡膠燈罩就可以通過(guò)拉伸形成下面各種不同的形狀。
（中國(guó)粉體網(wǎng)編輯整理/墨玉）
