3D打印巨头Stratasys的“八轴机械臂”装备解析

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3D打印巨头Stratasys公司宣布将推出下一代的工业级3D打印解决方案——Stratasys infinite-Build 3D Demonstrator和Robotic Composite 3D Demonstrator。

RC3D Demonstrator本质上是一个安装在8轴机器人手臂上的FDM塑料挤出工具头。尽管这种模式之前有很多实验室和艺术工作室都做过尝试，但是还从来没有过直接适用于工业制造的产品级设备。而这就是Stratasys要做的事情。

这个概念最吸引人的是，它不同于其他所有3D打印概念所使用的标准逐层构建方式。这个8轴机器人平台能让设备将挤出机应用到任何方向上。这是因为该设备实际上是两个独立的单元组成的，一个是拥有三轴模块的打印平台，另一个是控制挤出机的五轴机器人臂。在展示现场我们看到，打印平台高速旋转，而固定式的挤出机挤出塑料，打印出一个拥有螺旋图案的锥形。

这个设计有多个有趣的意义。首先，该设备不再需要支撑材料！如果按照标准的3D打印方法，3D模型的一部分是“无支撑的”，那么RC3D可以稍微倾斜构建平台来实现支撑。事实上，如果3D模型需要的话，RC3D甚至可以颠倒着打印。这种无支撑模式的意义是，3D打印物品几乎不需要任何后处理工作来去除支撑结构。不需要把它泡进水里来溶解支撑材料或枯燥地进行拆卸。如果你不需要打磨或上色的话，物品3D打印好后就可以使用了。

RC3D也可以通过更换工具头来增加后处理能力。比如增加CNC选项来让打印件更光滑；或是增加一个钻头进行精密打孔；又或是增加一个喷雾器来给物品上色等等。现在通过RC3D概念，这一切都成为可能。

另一个意义是行业对于复合材料使用需求的增加引起的。目前，这么做是具有挑战性且效益不高的，但Stratasys认为RC3D能帮助做到。RC3D所用材料中的一种是混合了碳纤维的尼龙，这是一种很结实的材料。Stratasys也在现场展示了该材料的3D打印。因此，RC3D能够增加对于复合材料的使用。

除此之外，RC3D还可以用另一种方式解决对于复合材料的需求：定向挤出。因为RC3D不受层状的Z轴的约束，所以它可以很容易地在需要最大打印强度的方向上用复合材料3D打印出结实的部分。以前，你必须调整构建室内的零件，以确保挤出的材料层是在最合适的方向。但即使这样，整个这部分也会有相同的层方向，这可能会影响到模型其他部分的强度。RC3D克服了这一点，因为它能在任何方向上有效地进行3D打印，甚至是弯曲的形状！通过巧妙定义打印的方向，理论上RC3D可以在各个方向上3D打印出需要最大强度的部分。而其他3D打印机做不到这些。

但是，RC3D目前还没有发布；它仍然只是一个“Demonstrator（意为演示）”，但确实是一个强大的“演示”。