3D-друк різнокольоровою мультиполімерною ниткою

Більшість з нас як і раніше в захваті від можливості відмовитися від виробництва  волокон одного кольору та досліджувати потенціал різнокольорового 3D-друку з декількох матеріалів одночасно, зазвичай призначених для струменевих технологій високої якості. Хоча різнокольоровий друк історично був складнішим технологічно, він часто дає користувачеві більше можливостей.
В основному користувачі 3D-принтерів створюють об'єкти за допомогою моделювання методом наплавлення. Це включає використання котушки полімерної нитки, яку спочатку нагрівають до температури плавлення, а потім видавлюють з екструдера для друку. Таким чином вони створюють елементи шар за шаром.

Як завжди, доступність дозволяє завоювати популярність новому обладнанню, програмному забезпеченню і матеріалам. З огляду на це, дослідницька група з відділу комп'ютерних наук та інженерії Техаського університету A&M в співпраці з ученими з Університету Мейдзі (Японія) і Університету Осаки розробили інтерактивну систему для 3D-друку декількома кольорами й матеріалами з використанням однієї голівки  і без будь-якого обладнання.
Програмована нитка працює з наявними 3D-принтерами, об'єднуючи кілька елементів нитки в одну. Процес починається з простого друку нової нитки напруження, що складається з різних наявних. Цей новий різнокольоровий філамент з різних матеріалів можна потім використовувати для друку різнокольорових об'єктів. Програмована нитка дозволяє користувачам друкувати 3D-об'єкт з декількох матеріалів за допомогою принтера FDM без будь-яких модифікацій обладнання.

Процес друку починається з аналізу комп'ютерної моделі об'єкта, який потрібно надрукувати, визначення того, які частини цього об'єкта будуть надруковані з яких полімерів і в якому порядку. Потім використовується наявний 3D-принтер для створення індивідуальної котушки з ниткою, різні частини якої зроблені з різних полімерів.

Після того, як отримана котушка з мультиполімерного композиту завантажена в принтер, об'єкт можна надрукувати одним процесом. У тих точках, де повинні відбутися зміни між типами полімерів, екструдована «запрограмована» нитка зміниться відповідним чином.
Документ про дослідження був недавно представлений на онлайн-конференції ACM UIST з 20 по 23 жовтня 2020 року.