三维打印使各种各样的分层三维物体成为可能,这一优点受到工业和私人用户的赞赏。然而,一旦一个物体被打印出来,任何设计的自由都是过去的事情,工件再也不能被修改。为了解决这一限制,萨尔大学的计算机科学家们正致力于将特定开发的组件集成到这种3d物体中预定义的点上,这项技术可以使物体在打印后也能进行修改。他们的新方法将于3月20日至24日在德国汉诺威举行的CeBIT计算机展(6号展厅,E28展台)上展出。
“打印后,3d物体是静态的。你不能再改变它或使它适应你的需求,”萨尔大学卓越集群的博士生丹尼尔Gröger说。Gröger与萨尔大学人机交互系主任Jürgen Steimle一起开发了一个名为Hotflex的程序来解决这个缺陷。为此,计算机科学家们开发了一种扁平的复合材料,由微型计算机Arduino控制的几个独立层组成。当复合材料结构被计算机通电时,它几乎瞬间就可以变形。这是由于该设备的多层组合而实现的。最内层是所谓的加热结构,与微型电脑相连。接下来是所谓的可塑结构,由生物降解塑料组成。如果电脑激活的加热结构将塑料层加热到60摄氏度以下,材料就会变得有延展性,只需徒手就可以形成所需的形状。一旦物体冷却下来,它将保持这种修改后的形状。 For additional stability and outside protection, the outermost layer is made of a flexible plastic. The researchers printed the composites themselves using a regular office printer with special ink as well as a commercially available 3-D printer.
通过将以这种方式产生的复合元素集成到三维物体的某些点,它的形状可以修改,即使之后印刷过程就完成了。除此之外,这些复合材料还可以用来制造触控式3d物体或在物体上显示信息。萨尔州的科学家们用一系列打印出来的原型来证明这一点,包括一个可调节的手镯,一个可以通过敲击信号打开的首饰盒,以及一个可定制支撑表面的电脑鼠标。Gröger表示:“我们目前正在将我们的柔性加热结构集成到印刷过程中的工件中。”“但这很快也会自动完成。”
对于Hotflex,研究人员保持了他们的愿景:使用复杂的信息技术开发有用的IT设备,但仍然感觉不像在操作电脑。“这是一种全新的建模风格。你不再需要在数字3d模型中点击,而是可以用自己的双手工作,并获得一种完全不同的反馈。与此同时,你减少了迭代的次数,浪费了更少的材料和时间,”Jürgen Steimle解释道。
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