3D-печать разноцветной мультиполимерной нитью

Большинство из нас по-прежнему в восторге от возможности отказаться от производства одноцветных плавленых волокон, исследовать потенциал многоцветной 3D-печати из нескольких материалов одновременно, обычно предназначенной для струйных технологий высокого качества. Хотя многоцветная печать исторически была более сложной технологией, она часто дает пользователю больше возможностей.
В основном потребительские 3D-принтеры создают объекты с помощью моделирования методом наплавления. Это включает использование катушки полимерной нити, которую затем нагревают до температуры плавления, а потом выдавливают из своего экструдера для печати. Таким образом они создают элементы по одному горизонтальному слою за раз. 

Как всегда, доступность позволяет завоевать популярность новому оборудованию, программному обеспечению и материалам. Учитывая это, исследовательская группа из отдела компьютерных наук и инженерии Техасского университета A&M в сотрудничестве с учеными из Университета Мэйдзи (Япония) и Университета Осаки разработали интерактивную систему для 3D-печати с несколькими цветами и несколькими материалами с использованием одной печатающей головки - и без какого-либо оборудования. 
Программируемая нить работает с существующими 3D-принтерами, объединяя несколько элементов нити в одну нить. Процесс начинается с простой печати новой нити накала, состоящей из различных существующих нитей. Этот новый разноцветный филамент из различных материалов можно затем использовать для печати разноцветных объектов из разных материалов. Программируемая нить позволяет пользователям печатать 3D-объект из нескольких материалов с помощью принтера FDM без каких-либо модификаций оборудования. 

Процесс печати начинается с анализа компьютерной модели объекта, который нужно напечатать, определения того, какие части этого объекта будут напечатаны из каких полимеров и в каком порядке. Затем используется существующий 3D-принтер для создания индивидуальной катушки с нитью, различные части которой сделаны из разных полимеров.

После того, как полученная катушка из мультиполимерного композита загружена в принтер, объект можно распечатать одним процессом. В тех точках, где должны произойти изменения между типами полимеров, экструдированная «запрограммированная» нить изменится соответствующим образом. 
Документ об исследовании был недавно представлен на онлайн-конференции ACM UIST с 20 по 23 октября 2020 года.