開源熔融電寫 3D 打印機可以使先進制造技術(shù)大眾化

在3D打印領(lǐng)域中，熔融電寫 (MEW)技術(shù)近年來盡管取得了一些進展，但從未真正爆發(fā)。

2023年2月18日，南極熊獲悉，俄勒岡大學(xué)在MEW技術(shù)方面取得了突破。據(jù)悉，Paul Dalton 副教授和他在Dalton 實驗室的團隊開發(fā)了一種開源 MEW 3D 打印機，可以使該技術(shù)更加廣泛并與整個行業(yè)相關(guān)。

熔融電寫技術(shù)

目前，MEW的知名度相較于其他增材制造技術(shù)并不算太高的，它屬于一種高分辨率打印技術(shù)，是使用注射器或長絲擠出和電流體動力纖維吸引的組合來精確沉積纖維和擠出材料。也就是說，電場將材料從沉積頭中吸出。作為一項新技術(shù)，它可能會產(chǎn)生深遠的影響。

雖然世界各地也有一些研究人員在研究 MEW，但掩模立體光刻 (mSLA) 和常規(guī)的直寫技術(shù)目前似乎獲得了研究界的更多關(guān)注。靜電紡絲越來越受歡迎，熔體靜電紡絲也是如此。雖然MEW 被視為其中的一種選擇，但它也比相較于其他打印工藝更不上鏡，這在一定程度上會阻礙它的發(fā)展。

盡管如此，MEW 仍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，該工藝可以完成其他技術(shù)無法完成的任務(wù)。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。很難想象我們?nèi)绾瓮ㄟ^另一種技術(shù)實現(xiàn)這種材料的 3D 打印。

Dalton在低成本 MEW 方面取得的進展

Dalton 與來自俄勒岡大學(xué)Phil 和 Penny Knight 校區(qū)的研究人員Simon Luposchainsky  Paula G.、 Ander Reizabal、Sönke Menke 和 Taavet Kangur 一起在瑞士洛桑聯(lián)邦理工學(xué)院 (EPFL)開發(fā)了一個開源的 MEW 3D 打印機，制造成本不到 1,000 美元。這些設(shè)計不包括 MEW 所需的高壓電源，但其他大部分東西都包括在內(nèi)。由 MEW 社區(qū)制造，這不是玩具，而是一種成熟的研究設(shè)備，可以從根本上使 MEW 研究普及化。

Paul Dalton在LinkedIn 上說：¨它比目前最昂貴的商業(yè)打印系統(tǒng)更強大，成本只有其 1/50。這是一個你自己構(gòu)建的開放訪問系統(tǒng)——基于出色的、完全記錄和可修改的 Voron 平臺�！�。

Voron是一個開源社區(qū)，致力于基于CoreXY、Klipper固件和底盤擠壓型材的生產(chǎn)級 MEW系統(tǒng)。RepRap 專注于制造自我復(fù)制機器和提高 3D 打印機的可訪問性，而 Voron 的目標是讓您擁有一個更流暢、更強大的系統(tǒng)。這是一種用于 3D 打印的新技術(shù)堆棧，可與之前基于皮帶的Marlin 堆棧競爭。

新的開源 MEW 3D 打印機被稱為MEWron�；�于 Voron 1.0 3D 打印機，它可以用注射器或絲材擠出頭完成，具有陶瓷加熱塊、高壓線和通電打印頭。這使得能夠在 25 X 25 X 40 毫米構(gòu)建體積內(nèi)的帶電構(gòu)建板上生產(chǎn)細至 0.9 微米的纖維。Dalton 說：“絲材為新材料打開了兼容 MEW技術(shù)的機會，與標準注射器相比，具有 50-55µL 熱影響區(qū)，可減少熱降解的影響�！�

Voron熔融電寫打印機零部件

Voron 成立于 2015 年，由一家名為MZBot 的公司的所有者 RCF 創(chuàng)立，該公司現(xiàn)已關(guān)閉。盡管有Reddit的推動下，但與更流行的 Prusa 打印機相比，Voron 社區(qū)的發(fā)展依舊緩慢。然而，該系統(tǒng)最近發(fā)布的功能使它與其他打印系統(tǒng)的相關(guān)性更強。在3D 打印行業(yè)擁有多種技術(shù)棧和架構(gòu)是一件很棒的事情， Voron 注冊表也可以對構(gòu)建進行分類。注冊表顯示總共有大約 2,500 臺打印機，子論壇有 18,000 名成員。然而，Voron 是由總部直接指導(dǎo)的，因此除了TeamFDM之外，很少有外部資源覆蓋它，但它正在增長。開源、低成本、高精度的醫(yī)療設(shè)備和研究工具市場剛剛起步。僅僅這一部分就能讓Voron的人非常忙碌。