俄勒岡大學(xué)開發(fā)開源MEW 3D打印機，將推動熔融電寫技術(shù)發(fā)展

2023年2月18日，南極熊獲悉，俄勒岡大學(xué)的Paul Dalton副教授和他的Dalton實驗團隊研發(fā)出一款開源的MEW（熔融電寫）3D打印機。之前該技術(shù)一直未能引起廣泛關(guān)注，然而，這款3D打印機的推出將為該領(lǐng)域帶來巨大的變革。

△視頻慢動作展示3D打印熔融電寫技術(shù)

在當(dāng)前眾多的直寫技術(shù)中，熔融電寫技術(shù)由于設(shè)備稀缺和成本問題一直處于相對弱勢的地位。然而，這款開源3D打印機的出現(xiàn)預(yù)計將使這項技術(shù)更加普及，并為工業(yè)界帶來更多的應(yīng)用前景�！�

△3D打印熔融電寫技術(shù)過程示意

什么是熔融電寫3D打印？
目前它還是是一項不太為人所知的技術(shù)，熔融電寫技術(shù)是一種高分辨率技術(shù)，該技術(shù)使用注射器或絲桿擠出和電-靜電纖維吸引力的組合精確地沉積纖維和擠出材料。換句話說，電場從沉積頭將材料吸出。作為一項新技術(shù)，它可能會產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。

“可能會產(chǎn)生”是因為這種3D打印設(shè)備稀缺且成本過高。盡管全球有一群研究人員致力于熔融電寫，但目前研究界似乎更關(guān)注蒙面立體光刻（mSLA）和其它直接寫入技術(shù)。電紡技術(shù)越來越受歡迎，熔融電紡也是如此。但熔融電寫技術(shù)被視為其中的一種選擇。與其它打印工藝相比，這種技術(shù)可能不太美觀，這可能會成為阻礙其發(fā)展的因素之一。

盡管如此，熔融電寫有可能成為組織工程、支架、納米纖維、軟骨、服裝等方面的突破性技術(shù)。通過將聚合物與定向纖維排列和放置相結(jié)合，該工藝可以完成其它技術(shù)無法完成的任務(wù)。例如，例如，如果我們看一下軟骨，它是一種極其復(fù)雜的復(fù)合材料排列。很難看出我們?nèi)绾瓮ㄟ^其他技術(shù)實現(xiàn)這種材料的3D打印。

△新開源MEW 3D打印機被稱為MEWron

在低成本熔融電寫技術(shù)方面的進展
Dalton與瑞士洛桑聯(lián)邦理工學(xué)院（EPFL）的Simon Luposchainsky Paula G.、Ander Reizabal、Sönke Menke和Taavet Kangur等研究人員一起，開發(fā)出一款成本不到1000美元（約為6.8萬元人民幣）的開源熔融電寫技術(shù)3D打印機。設(shè)計中不包括該技術(shù)所需的高壓電源，但其它大部分內(nèi)容均已包含。據(jù)了解這個原型機并不是玩具，而是完全成熟的研究設(shè)備，極大的可能將推進熔融電寫技術(shù)的研究。

Paul Dalton說道：“它比最昂貴的商業(yè)系統(tǒng)更具實用性，成本僅為它們的五十分之一。最重要的是，這是一個開放式系統(tǒng)，可以根據(jù)您的需要建造，同時還是一個完全開放文檔和可修改的Voron平臺�！�

Voron是一個開源社區(qū)，致力于基于CoreXY、Klipper固件和擠壓型材的生產(chǎn)級熔融電寫系統(tǒng)。
該社區(qū)旨在讓用戶擁有一個更加精湛和高效的系統(tǒng)，而不是像RepRap一樣專注于制造自復(fù)制機器和改善3D打印機的可訪問性。它是一種與以前的基于傳送帶的Marlin技術(shù)棧競爭的新技術(shù)。

基于Voron 1.0 3D打印機的新開源MEW 3D打印機被稱為MEWron。它可以使用注射器或絲材擠出頭完成，具有陶瓷加熱器塊、高電壓電線和電氣化打印頭。這使得可以在25 x 25 x 40mm的構(gòu)建體積內(nèi)，在電氣化構(gòu)建板上生產(chǎn)最細(xì)為0.9μm的纖維。

△這些研究人員發(fā)現(xiàn)，新的熔融電寫技術(shù)可以解決打印中精準(zhǔn)的控制問題

Dalton表示不久將發(fā)布一份論文，詳細(xì)介紹建造過程，并展示“知識自由驅(qū)動創(chuàng)新，開源硬件降低成本并提高可訪問性”的原則。他補充道：“絲材為新材料開啟了熔融電寫機會，具有50-55μL的熱區(qū)，相比于標(biāo)準(zhǔn)注射器，能夠降低熱降解的影響�！�

Voron社區(qū)成立于2015年，由一家名為MZBot的公司（現(xiàn)已關(guān)閉）的所有人RCF創(chuàng)立。由社交新聞網(wǎng)站Reddit推動，與更普遍的Prusa打印機相比，Voron社區(qū)發(fā)展緩慢。然而，該系統(tǒng)的能力最近變得更加重要。

我們還不知道這臺3D打印機將會產(chǎn)生什么影響。對熔融電寫3D打印技術(shù)來說，這會是一個分水嶺嗎？即使不是，這也可能是實現(xiàn)3D打印行業(yè)持續(xù)推進的道路之一，通過開源工具的支持。