RevoMaker系统能让3D打印机直接打印功能产品
近日，美国普渡大学的研究人员开发出了一套新系统，可以结合一个封装着电子电路和发动机部件的盒子3D打印出功能产品。该系统，被称为"RevoMaker"，可以让用户在一个旋转轴上打印，而非标准的打印床，而且可以用来生长定制的设备，比如说根据用户手的形状成型的电脑鼠标等。
众所周知，大多数最3D打印机通常会从下到上逐层打印对象，从而可以生成比传统制造方式更为复杂的对象。不过，典型的3D打印技术也有其自身的问题。比如要打印悬垂或着具有突出特征的对象——例如伸出的双臂——就需要使用可拆除的支架支撑。
而RevoMaker系统不仅减少了对支承结构的需要外，还使用了一种新技术进行多方向3D打印。最为重要的是，该系统可以直接打印出某些功能产品而无须组装。我们可以看到，许多电子设备围绕着他们的电子部件使用了各种结构件将所有部件结合在一起，而RevoMaker可以在一次打印过程中围绕着电子部件3D打印出完整的周边结构。“用我们的方法，将很快能够实现使用3D打印机制造功能产品。”普渡大学机械工程教授 Karthik Ramani热情地说。该过程包括一个安装好了电子部件和动力部件的方盒子，该盒子会被固定在一个旋转轴上，然后由3D打印机在其上面进行打印，该盒子可以在任何时候旋转，让3D打印机开始打印它的另一面，或者在现有的打印层上继续。
“使用传统的3D打印机，我们可以在一个平面的打印床上打印，而且打印平台是固定的。”机械工程教授Raymond Cipra说，“而我们的策略就是把打印床变为一个激光切割的长方体，这个长方体可以绕着一个轴旋转，然后3D打印机可以在它的每一面上进行打印。而在打印之前，这个长方体可以装入电子器件、电机、电池等。”
实际上，RevoMaker本身并不是一台3D打印机，而是一套可以用在消费级3D打印机上的机械系统，用户在使用它时所需要做的只是用多轴装置更换他们现有的3D打印床。“我们的重点在于以最小的成本和复杂性改进当前的3D打印机，让人们不必使用更为复杂和昂贵的多轴设备。”该项目的参与者之一，学生Wei Gao。“通过一个旋转的长方体，并采用3D打印机自己的X/Y/Z步进控制，我们就为该技术增加了更多的功能和能力。该技术也可以实现对象侧面的功能性，比如按钮等。”
而系统中的每个长方体都是针对特定的3D打印作业量身定做的，它可以减少材料浪费并使3D打印更有效率。有的时候可以导致3D打印时间和材料减少高达37%。“我们根据自己的算法计算出几何模型内部所需要的长方体的最佳尺寸。”博士后研究员Yunbo Zhang解释说。“为了节省整个对象的打印材料，该算法把尽可能地扩大长方体的体积作为优化方向，这样会使需要打印的体积尽可能地减少。”
“这个系统可以实现比传统的3D打印方式更加高效的个性化制造。”Ramani说。“未来人们可以用它定制一些模块化、小批量的产品。”
RevoMaker团队目前并没有将该系统商业化的计划。相反，他们希望看到这个项目能够吸引更多的爱好者和开发人员。“RevoMaker巧妙地整合了几个工程创新，进一步提升了增材制造技术的能力，使它更有效率，而且对于所有年龄段的用户来说更容易使用。”America Makes主任Ed Morris称：“这些改进技术的潜在应用也非常广泛，从有趣的制作自定义玩具，到制造动态的教学工具，以及为残疾人创造定制的功能装置，提高他们的生活质量等。”
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