MIT 發明有眼睛、有大腦的 3D 列印機:它知道自己下一步要列印什麼

https://www.inside.com.tw/article/33378-advanced-3d-printing

2023/11/20

圖文引用自:inside

研究人員利用一種叫做「視覺控制噴射」(vision-controlled jetting)的技術,使用四個高畫質攝影機和兩個雷射器快速、不斷地掃描列印表面。電腦視覺系統接著分析資料,建立一個高解析度的深度地圖,觀察每一層是否有不規則之處,並即時指導著 16000 個噴嘴如何沉積這些微小的樹脂滴。

麻省理工學院(MIT)、衍生公司 Inkbit 以及蘇黎世聯邦理工學院的研究人員近日共同推出一款新世代的 3D 列印系統,該系統擁有電腦視覺能力以及視覺控制噴射技術,比起以往傳統的 3D 列印系統,擁有驚人的速度優勢,另外也讓可使用的材料範圍進一步擴大,可說是 3D 列印技術的一大飛越。

傳統的 3D 列印系統,使用噴嘴沉積微小的樹脂滴,接著用刮刀或滾筒熨平,最後用 UV 光曲線處理,不過也因此材料上有所限制,因為若是凝固速度較慢,樹脂就會被擠壓或塗抹掉。

然而這項新技術解決了這個問題,該系統利用電腦視覺能力,將其轉化為一個「無接觸系統」,可以即時掃描 3D 列印表面,動態地調整每個噴嘴的樹脂量,確保每個區域都得到正確的樹脂量,其速度比傳統系統快上 660 倍。

研究人員利用一種叫做「視覺控制噴射」(vision-controlled jetting)的技術,使用四個高畫質攝影機和兩個雷射器快速、不斷地掃描列印表面。電腦視覺系統接著分析資料,建立一個高解析度的深度地圖,觀察每一層是否有不規則之處,並即時指導著 16000 個噴嘴如何沉積這些微小的樹脂滴。

麻省理工學院電機工程和計算機科學教授,也是該研究的合著者 Wojciech Matusik 形容,這就像是賦予 3D 列印機一雙眼睛以及一個大腦,眼睛觀察正在被列印出來的內容,接著機器的大腦再進一步指導它下一步應該列印什麼。

該系統還使用蠟來作為支撐材料,可以在物體內部製造空間或者通道網絡。完成後只要將物體加熱令蠟融化、排出後,就能在列印出的物體留下開放的通道。

傳統 3D 列印通常使用快速固化塑膠(聚丙烯酸酯),列印後會迅速硬化。而這種新型的 3D 列印機器則可以應用慢固化材料(如巯基基材料),這種材料通常在彈性、耐久度、壽命方面表現較好。且這套系統更可以列印出使用各種材料製作的精緻結構。

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