通常在3D打印物體時，它們必須包含支撐結(jié)構(gòu)，隨后被切斷并丟棄。然而，一種新的打印平臺的設(shè)計(jì)可以最大限度地減少甚至消除對這種結(jié)構(gòu)的需求，從而減少浪費(fèi)和打印時間。



常用的熔融沉積成型(FDM)打印機(jī)通過擠出連續(xù)的熔融塑料層，自下而上地構(gòu)建物品。然而，如果這些物品包括水平懸掛的部分，則必須有一個支撐性的塑料柱從這些位子的底部一直延伸到打印床。否則，沒有支撐的熔融塑料會下垂和倒塌。

一旦打印過程完成，一個人必須手動移除這些支撐結(jié)構(gòu)。這需要一些時間，就像最初打印結(jié)構(gòu)一樣。此外，雖然被切割下來的塑料有時可以回收利用，但往往只是被丟棄。這就是實(shí)驗(yàn)性的新型打印平臺的作用。

它由南加州大學(xué)的一個團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)，利用一個單一的電機(jī)有選擇地提升一系列平頂鋼針。這些銷釘取代了塑料支撐結(jié)構(gòu)，在打印過程中逐漸上升，支撐物品的懸空部分。

雖然之前已經(jīng)開發(fā)出了有些類似的打印平臺，但它們需要為每個銷釘配備一個電機(jī)，從而增加了它們的能源需求、成本和復(fù)雜性。計(jì)劃要求新的、更高效的打印平臺與定制的軟件一起工作，這將指示每個獨(dú)特的打印作業(yè)中需要的引腳的位置。

“當(dāng)你在3D打印復(fù)雜的形狀時，一半的時間你是在建造你需要的零件，另一半的時間你是在建造支撐物，”陳勇教授說，他和博士生楊旭一起領(lǐng)導(dǎo)這個項(xiàng)目。“所以，有了這個系統(tǒng)，我們就不用建造支撐物了。因此，在打印時間方面，我們節(jié)省了大約40%的時間。”

有關(guān)該研究的論文最近發(fā)表在《增材制造》雜志上。