3D打印技术参考2月22日消息麻省理工学院 (MIT)的研究人员开发出了一种多模式、多材料挤出式3D打印平台它能够以丝材、墨水和颗粒的形式加工多种高掺杂功能材料。利用该平台研究团队可通过一个步骤直接制造出完整电机。完全3D打印的直线电机硬磁铁 (a)、双轴弯曲弹簧 (b)、弹簧和磁铁的组件 (c)、3D打印电机的组件 (d)该电机由3D打印的螺线管、平面弹簧和永磁体组成组装过程简单包含介电、导电、软磁、硬磁和柔性五种功能材料。整个打印过程约3小时每个器件的材料成本估计约为0.5美元唯一需要的后处理步骤是对硬磁性材料进行磁化。3D打印整体式FeSiAl尼龙芯银墨螺线管的工作流程示意图经测试该3D打印电机的功能齐全螺线管产生的磁场强度高达2.03mT磁体产生的磁场强度高达71mT电机在谐振频率41.6Hz下实现了318μm的最大位移与依赖液压放大器的同类直线电机相比该3D打印电机产生的驱动力要大数倍。这是首个报道的完全3D打印电机它突破了3D打印功能器件的界限展示了增材制造在电机制造领域的巨大潜力。电机3D打印平台开发现有的大多数多材料挤出系统仅能打印两种相同形态的材料例如丝材或颗粒。MIT的研究团队对一台商用多材料3D打印机进行了改造配备了定制的挤出机和新型控制框架。每个挤出机都能处理不同类型的可打印原料分别为导电油墨、软硬磁复合材料颗粒以及刚性和柔性聚合物丝材。系统在逐层打印过程中能自动切换喷嘴并策略性地布置了传感器确保每个喷嘴都能以足够的精度移动防止层错位。多模式、多材料挤出系统最终配置油墨挤出机、颗粒挤出机、丝材挤出机和加热器新改造的系统突破了大多数多材料挤出3D打印机只能打印两种材料以及只能打印同一种材料形态的限制。电机3D打印面临的工程挑战麻省理工学院微系统技术实验室首席研究科学家Luis Fernando Velásquez-García表示采用同一种3D打印工艺将多种不同挤出形式无缝整合到一个平台上是一个巨大挑战。特别是这些导电材料以油墨的形式存在需要通过基于压力的方式进行打印与标准的加热喷嘴挤出机相比在集成方面非常困难。银墨打印过程中挤出机所遵循的 3D 打印路径细节。每个特征都用颜色标识导电路径绿色、绝缘层红色、支撑蓝色、固化轨迹黄色采用多模态多材料挤出系统整体3D打印的三维银墨堆叠螺线管打印过程中 (a)打印后空芯螺线管的俯视图 (b)打印后 FeSiAl-尼龙芯螺线管的俯视图 (c)该多模式、多材料挤出系统基于E3D运动系统和换刀装置包含一个机器人操作装置和最多四种不同的工具这些工具可以在单个打印作业中依次拾取和使用。构成机器最终配置为➡️ 线材挤出机➡️ 颗粒挤出机➡️ 墨水挤出机➡️ 加热器为了适应颗粒和墨水挤出机比原先的线材挤出机更大的尺寸在它们不工作时将它们固定到打印机框架上的底座进行了修改。整套系统的零件成本不到4000美元。E3D Hemera 长丝挤出机 (a)、Mahor v4 颗粒挤出机带有定制的 3D 打印部件可与 E3D ToolChanger 兼容 (b)、定制的墨水挤出机 (c) 和用于墨水固化的加热器 (d)虽然该电机需要少量组装但它验证了使用单一、多功能平台生产完全3D打印电机的概念显示出其整体式、单步制造的潜力。注本文由3D打印技术参考创作未经联系授权谢绝转载。#增材制造 #3D打印欢迎转发延伸阅读1.回收钛合金3D打印航空部件成功完成直升机试飞安全性究竟靠不靠谱2.Wohlers Report 2026发布全球3D打印市场增至242亿美元13年飙升957.7%3.春节擦窗了吗来看看这款3D打印的擦窗机器人4.全球超550家3D打印展商齐聚TCT展会看透金属增材制造全产业链