使用3D打印制作的物體比傳統(tǒng)制造方法制造的物體更輕，更堅固，更復雜。但是，在3D打印改變大多數(shù)設備的生產(chǎn)之前，必須克服一些技術挑戰(zhàn)。
商業(yè)上可獲得的打印機通常僅提供高速，高精度或高質(zhì)量的材料。他們很少提供所有這三種，限制了它們作為制造工具的實用性。如今，3D打印主要用于原型設計和專業(yè)零件的小批量生產(chǎn)。
現(xiàn)在，麻省理工學院的一家創(chuàng)業(yè)公司Inkbit正在致力于將3D打印的所有好處帶到以前從未打印過的大量產(chǎn)品中 – 并且它的目標是大量破壞生產(chǎn)過程中的生產(chǎn)過程。各種行業(yè)。
該公司正在通過將其多材料噴墨三維打印機與機器視覺和機器學習系統(tǒng)配對來實現(xiàn)這一目標。視覺系統(tǒng)在打印時全面掃描對象的每一層以實時糾正錯誤，而機器學習系統(tǒng)使用該信息來預測材料的翹曲行為并制作更準確的最終產(chǎn)品。
Inkbit聯(lián)合創(chuàng)始人兼首席執(zhí)行官Davide Marini博士說：“該公司誕生于賦予3D眼睛和大腦三維打印機的想法?！?br />
這個想法解開了Inkbit機器的一系列應用。該公司表示，它可以比其他打印機更準確地打印更靈活的材料。如果將包括計算機芯片或其他電子元件的物體放置在打印區(qū)域上，則機器可以精確地在其周圍打印材料。當一個物體完成后，機器會保留一個可用于質(zhì)量保證的數(shù)字復制品。
Inkbit仍然是一家早期公司。它目前有一臺可操作的生產(chǎn)級打印機。但它將在今年晚些時候開始銷售印刷產(chǎn)品，首先是與約翰遜和約翰遜的試點，然后明年銷售它的打印機。如果Inkbit能夠利用出售醫(yī)療設備，消費產(chǎn)品和汽車零部件的公司的當前興趣，其機器將在未來幾年內(nèi)在數(shù)十億美元的市場中扮演領先的生產(chǎn)角色，從牙科矯正器到工業(yè)工具和睡眠呼吸暫停面罩。
“每個人都知道3D打印的優(yōu)勢是巨大的，”Marini說。 “但是大多數(shù)人在采用它時遇到了問題。這項技術還沒有到來。我們的機器是第一個可以學習材料屬性并預測其行為的機器。我相信它將具有變革性，因為它將使任何人都能夠非常迅速地從一個想法轉變?yōu)橐粋€可用的產(chǎn)品。它為每個人開辟了商機。
有潛力的打印機
今天印刷的一些最硬的材料也是當前制造工藝中最常用的材料。其中包括硅樹脂等橡膠類材料和環(huán)氧樹脂等高溫材料，這些材料通常用于絕緣電子產(chǎn)品以及各種消費品，健康產(chǎn)品和工業(yè)產(chǎn)品。
這些材料通常難以印刷，導致分布不均勻和印刷過程失敗，如堵塞。隨著時間的推移，它們也傾向于在邊緣收縮或變圓。 Inkbit聯(lián)合創(chuàng)始人Wojciech Matusik，電氣工程和計算機科學副教授，Javier Ramos BS ’12 SM ’14，Wenshou Wang和KirilVidim?eSM’14多年來一直在Matusik的Computational Fabrications Group中研究這些問題。計算機科學與人工智能實驗室（CSAIL）。
2015年，聯(lián)合創(chuàng)始人是一群研究人員，他們創(chuàng)造了一臺成本相對較低，精確的3D打印機，可以利用機器視覺一次打印10種材料。這項壯舉引起了許多對將生產(chǎn)過渡到3D打印感興趣的大公司的關注，第二年，四位工程師得到了Deshpande中心的支持，將他們將機器視覺與3D打印相結合的想法商業(yè)化。
在麻省理工學院，Matusik的研究小組使用簡單的3-D掃描儀來跟蹤機器的進度。對于Inkbit的第一臺打印機，創(chuàng)始人希望大大改善他們機器的“眼睛”。他們決定使用光學相干斷層掃描（OCT）掃描儀，該掃描儀使用長波長的光來透過材料表面并以分辨率達到人類頭發(fā)寬度的分數(shù)來掃描材料層。
由于OCT掃描儀傳統(tǒng)上僅供眼科醫(yī)生用于檢查患者眼睛表面以下，因此唯一可用的掃描儀對于掃描3D打印部件的每一層都太慢了 – 因此Inkbit的團隊“咬緊牙關”，就像Marini一樣描述它，并建立了一個定制的OCT掃描儀，他說比現(xiàn)在市場上的任何其他東西快100倍。
當打印和掃描圖層時，公司專有的機器視覺和機器學習系統(tǒng)可以實時自動糾正任何錯誤，并主動補償變幻無常的材料的翹曲和收縮行為。這些工藝通過去除其他一些打印機使用的輥子和刮刀來進一步擴大公司能夠打印的材料范圍，以確保精確度，當與難以打印的材料一起使用時容易卡住。
該系統(tǒng)旨在允許用戶在同一臺機器上原型化和制造新對象。 Inkbit目前的工業(yè)打印機有16個打印頭，用于制作多材料部件和一個足夠大的打印塊，每年可生產(chǎn)數(shù)十萬個拳頭大小的產(chǎn)品（或更少數(shù)量的大型產(chǎn)品）。該機器的非接觸式噴墨設計意味著增加后續(xù)迭代的尺寸將像擴展打印塊一樣簡單。
“之前，人們可以使用多材料打印機制作原型，但他們無法真正制造最終零件，”Matusik說，并指出Inkbit零件的后處理可以完全自動化。 “這是使用任何其他制造方法無法實現(xiàn)的?！?/span>
Inkbit的3-D打印機可以大批量生產(chǎn)多材料物體（如上圖所示的夾管閥）。由Inkbit提供
Inkbit機器的新穎功能意味著創(chuàng)始人想要打印的一些材料不可用，因此該公司已經(jīng)創(chuàng)建了一些自己的化學品，以將其產(chǎn)品的性能提升到極限。明年將在打印機Inkbit上提供用于在打印前混合兩種材料的專有系統(tǒng)。兩部分化學混合系統(tǒng)將使該公司能夠印刷更廣泛的工程級材料。
Inkbit的戰(zhàn)略合作伙伴強生公司正在收購首批打印機之一。麻省理工學院啟動交換加速器（STEX25）也有助于將Inkbit暴露給Amgen，Asics，BAE Systems，Bosch，Chanel，Lockheed Martin，Medtronic，Novartis等領先企業(yè)。
如今，創(chuàng)始人花費了大量時間來教育那些以前從未能夠?qū)ζ洚a(chǎn)品進行3D打印的產(chǎn)品設計團隊 – 更不用說將電子元件整合到3D打印部件中了。
設計師和發(fā)明者可能需要一段時間才能充分利用集成的多材料3D打印解鎖的可能性。但就目前而言，Inkbit正在努力確保在未來的時候，最富有想象力的人們將擁有一臺可以使用的機器。
“有些事情遠遠超過了它的時代，”馬圖西克說。 “我認為人們將如何將其用于最終產(chǎn)品將會非常有吸引力?！?/span>
文章來源：新機器視覺網(wǎng)，犀靈機器人http://整理發(fā)布