用3-d印刷制成的物体可以更轻，更强，而且比那些通过传统制造方法制造更加复杂。但一些技术挑战必须在3-d印刷变换克服生产最设备。
商用打印机一般只提供高速、高精度或高质量的材料。它们很少同时提供这三种产品，这限制了它们作为制造工具的用处。如今，3d打印主要用于特殊部件的原型和小批量生产。
现在，来自麻省理工学院的初创公司Inkbit正致力于将3d打印的所有好处带到一系列从未被打印过的产品上——它的目标是这样做的数量将从根本上扰乱各种行业的生产流程。
该公司通过将其多材料喷墨3d打印机与机器视觉和机器学习系统配对来实现这一目标。视觉系统在打印过程中全面扫描物体的每一层，实时纠正错误，而机器学习系统使用这些信息来预测材料的弯曲行为，并做出更准确的最终产品。
“公司诞生赋予用眼睛和大脑的3 d打印机的念头了，” Inkbit联合创始人兼首席执行官达维德马里尼博士'03说。
这个想法开启了Inkbit机器的一系列应用。该公司表示，与其他打印机相比，它可以打印更灵活的材料。如果一个物体(包括计算机芯片或其他电子元件)被放置在打印区域，机器就可以精确地打印周围的材料。当一个物体完成后，机器会保留一个数字复制品，用于质量保证。
Inkbit仍然是早期阶段的公司。它目前有一个操作生产级打印机。但它会在今年晚些时候开始销售印刷产品，开始与强生公司试点，销售其打印机在明年之前。如果Inkbit可以利用从销售医疗器械的公司，消费电子产品，以及汽车零部件目前的利率，它的机器将发挥在未来几年的主机数十亿美元市场的领先生产中的作用，从牙齿矫正工业工装和睡眠呼吸暂停口罩。
“每个人都知道3d打印的优势是巨大的，”马里尼说。“但大多数人在采用它时遇到了问题。技术还不成熟。我们的机器是第一个可以了解材料的特性并预测其行为的机器。我相信这将是革命性的，因为它将使任何人都能极快地从一个想法变成一个可用的产品。它为每个人都打开了商机。”
一种有潜力的打印机
如今，一些最难打印的材料也是目前制造过程中最常用的材料。这包括橡胶类材料，如硅酮，和高温材料，如环氧树脂，它们经常用于绝缘电子产品和各种消费、健康和工业产品。
这些材料通常很难印刷，导致分布不均和印刷过程中的失败，如堵塞。随着时间的推移，它们的边缘也会收缩或变圆。Inkbit联合创始人Wojciech Matusik，电气工程和计算机科学副教授，Javier Ramos BS ' 12 SM ' 14, Wenshou Wang和Kiril Vidimče SM ' 14多年来一直在Matusik的研究这些问题计算花纱布集团内计算机科学与人工智能实验室(权力)。
2015年，联合创始人和一组研究人员创造了一种成本相对较低的精密3d打印机利用机器视觉可以一次打印10种材料。这一壮举引起了许多有意将生产过渡到3d打印的大公司的注意，次年，这四位工程师得到了德什潘德中心的支持，将他们将机器视觉与3d打印结合起来的想法商业化。
在麻省理工学院，Matusik的研究小组用一个简单的3-d扫描仪来跟踪它的机器的进步。对于Inkbit的第一台打印机，创始人要显着提高他们的机器的“眼睛”。他们决定使用光学相干断层扫描（OCT）扫描仪，它使用的光长的波长通过的材料和材料的扫描层的表面看到在分辨率的人类头发的宽度的几分之一。
Because OCT scanners are traditionally only used by ophthalmologists to examine below the surface of patients’ eyes, the only ones available were far too slow to scan each layer of a 3-D printed part — so Inkbit’s team “bit the bullet,” as Marini describes it, and built a custom OCT scanner he says is 100 times faster than anything else on the market today.
当一层材料被打印和扫描时，该公司专有的机器视觉和机器学习系统会实时自动纠正任何错误，并主动补偿易变材料的翘曲和收缩行为。这些过程进一步扩大了该公司可以打印的材料范围，通过去除一些其他打印机使用的滚筒和刮刀，以确保精度，当使用难以打印的材料时，往往会卡住。
该系统旨在让用户为原型，并在同一台机器上制造新的对象。Inkbit目前的工业打印机具有16打印头制造多材料部件和打印块大到足以产生数以十万计的每年（或较大的产品数量较少）拳头大小的产品。该机的接触喷绘设计手段提高后期迭代的规模将是一样简单扩大绝版地块。
“以前，人们可以使用多材料打印机的原型，但他们无法真正制造最后部分，” Matusik说，并指出，Inkbit的部件后处理可以完全自动化。“这是使用任何其它制造方法这是不可能的。”
Inkbit的平均机的新功能，一些创始人想打印的材料所不具备的，因此该公司创造了它自己的一些化学物质对他们的产品的性能推到极限。在打印机Inkbit船明年即将打印前两种材料混合的专有系统将可用。两部分化学混合系统将允许该公司进行打印的工程级材料更宽的范围。
强生公司，Inkbit的战略合作伙伴，是在获取第一打印机之一的过程。这麻省理工学院创业交流加速器(STEX25)也有助于将Inkbit暴露给领先企业，如安进、Asics、BAE系统公司、博世、香奈儿、洛克希德马丁、美敦力、诺华等。
如今，这些创始人花了大量的时间来教育产品设计团队，这些团队以前从未能够用3d打印他们的产品——更不用说将电子元件整合到3d打印的部件中了。
设计师和发明家要充分利用集成的、多材料的3d打印技术所带来的各种可能性，可能还需要一段时间。但就目前而言，Inkbit正在努力确保，当未来到来时，最有想象力的人将拥有一台机器。
Matusik说:“其中一些是远远超前于时代的。”“我认为，看到人们如何将其用于最终产品将是非常有趣的。”
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