MIT在凝膠水槽應用3D打印傢俱

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【大紀元2017年05月11日訊】(大紀元記者江心編譯報導)MIT在充滿凝膠的大型水槽3D打印傢俱,這可比傳統的3D打印快多了。

想像一下,如果能夠在幾分鐘內「打印」出一個桌面,比宜家家居(IKEA)的工廠生產線還快,這會是一個什麼樣的新科技?這新科技將如何改變我們現在的生產模式呢?

這是辦公室傢俱公司Steelcase的總裁羅歐(Rob Roel)在一年前,對MIT的自主組裝實驗室(Self-Assembly Lab)所提出的議題。

為了利用不同的科技來幫Steelcase在市場上創造新的機會,羅歐及他的團隊找上了MIT的數個實驗室合作,領域從人工智慧(artificial intelligence),擴增實境(augmented reality)到虛擬實境(virtual reality)都有。當涉及到3D打印的範疇時,他們找到了MIT的「自主組裝實驗室」。而該實驗室這幾年,都在研究所謂的「4D打印」,簡單的說就是利用3D打印,打印出會自行成長及改變的材質。

自主組裝實驗室投入3D打印的研究快10年了,嘗試過不同的製程和組合,且在實驗室裡面有各種各樣的機器。這是一個充滿創意的空間,過去的實驗讓他們累積了相當多所需要的設備。不過當開始Steelcase的專案時,他們開始發現這是一個前所未見的挑戰。

「快速液體打印」,原理上是在裝有凝膠的水槽裡,從上方沉入噴嘴,從中擠出橡膠,泡沫或塑膠等材料進行3D打印,並利用凝膠來固定硬化中的3D打印材料,使其不在硬化過程中因為失去凝膠的支撐而變形。這種技術允許如傢俱大小的大型物件,也可以在凝膠中用幾分鐘的時間完成3D打印。

這個技術是參考合成生物學家(synthetic biologist)在果凍狀的洋菜膠(agar)中打印生物材料的工法。「快速液體打印」是利用凝膠,且運用在更大的模型上面,同時還解決了一個最大的問題。也就是比起需要「層層打底」的傳統3D打印工法,「快速液體打印」所需要的時間更短。相比之下,「快速液體打印」利用特別設計的噴嘴在起支撐作用的凝膠中擠出工業材料,在3維空間中完成打印。這個工法容易放大打印規模,唯一的大小限制是放置凝膠的水槽尺寸。

「快速液體打印」提供了一個更優秀的替代方案。不過MIT不是唯一做這方面研究的團隊。主導德國運動用品製造商愛迪達(Adidas)創新的3D打印公司Carbon和Futurecraft,這個月初公佈了第一雙可量產的3D打印鞋子,將在今年底上市。他們採用了「連續液面製程(Continuous Liquid Interface Production)」技術,利用紫外線雷射硬化光敏感液體材料。透過專利製程,噴嘴將材料往上擠出,而不是一般的往下擠出重疊的層次。Carbon公司和愛迪達宣稱,他們可以在10分鐘內完成鞋子的中底(譯註:相當於車子的懸吊系統,是介於鞋面與外底的中間。中底是鞋子最重要的一部分,提供穩定避震和吸收撞擊力的功能)。

對傢俱公司Steelcase而言,這個技術開始階段是運用在傢俱上面,第一個產品是旗下Turnstone Bassline的桌面。目前在初期階段,Steelcase還沒有計劃將採用這個技術的產品上市開賣。◇

責任編輯:馮文鸞

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