创新液固共打印:科罗拉多大学新方法构建全功能 3D 系统
Robert MacCurdy 教授团队实现液固同步喷墨打印,制造完整功能系统而非单一组件
科罗拉多大学博尔德分校 Robert MacCurdy 教授团队开发并表征了一种方法:利用喷墨打印同时沉积液体和固体等不同材料,制造完整功能系统,而非仅单个组件。
Tech Briefs: 是什么启发你启动这个项目?

Robert MacCurdy 教授: 我的背景是机器人学,博士初期思考如何自动化机器人设计与制造,这仍是我工作核心动力。目标是开发工具,让人类设计师能极快响应新需求、极快设计并制造针对性机器人。
Tech Briefs: 能否详述工艺流程?
MacCurdy: 典型喷墨墨水以液态沉积,经热或光固化转为固态。但若加入永久保持液态的材料,可用液体作支撑材料。基于两种材料有三种场景:若一材料浮力更大,像水油分层;若表面张力差异存在,上层液滴本应穿过下层,却被表面张力维持在界面;即使密度和表面张力都不利,若光固化足够快使其在表面时就从液态转固态,且旁边液滴也在固化,则可能形成锁定物理结构,不再沉入液体。
这让我们能打印现有支撑材料无法清理的结构,如螺旋结构。喷墨法需支撑材料但最终必须移除。现有支撑材料难从复杂螺旋和毛细管结构通道清除。我们的方法因支撑材料极低粘度,微流体流动即可轻松流出所有通道。固液同步打印,洗去支撑材料即刻可用。
Tech Briefs: 你们研究是否为未来构建事物的基础底层技术?
MacCurdy: 正是——我们要给画家调色盘加更多颜料。液体是重要一笔,因为它带来单纯增加不同颜色固体无法提供的优势。我们将继续以机器人为主题,探索拓展可制造结构类型。
本访谈编辑版刊登于 2022 年 6 月 Tech Briefs 期刊。
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