使用3D打印製作的物體比傳統製造方法製造的物體更輕，更堅固，更複雜。但是，在3D打印改變大多數設備的生產之前，必須克服一些技術挑戰。
商業上可獲得的打印機通常僅提供高速，高精度或高質量的材料。他們很少提供所有這三種，限製了它們作為製造工具的實用性。如今，3D打印主要用於原型設計和專業零件的小批量生產。
現在，麻省理工學院的一家創業公司Inkbit正在致力於將3D打印的所有好處帶到以前從未打印過的大量產品中 – 並且它的目標是大量破壞生產過程中的生產過程。各種行業。
該公司正在通過將其多材料噴墨三維打印機與機器視覺和機器學習係統配對來實現這一目標。視覺係統在打印時全麵掃描對象的每一層以實時糾正錯誤，而機器學習係統使用該信息來預測材料的翹曲行為並製作更準確的最終產品。
Inkbit聯合創始人兼首席執行官Davide Marini博士說：“該公司誕生於賦予3D眼睛和大腦三維打印機的想法。”
這個想法解開了Inkbit機器的一係列應用。該公司表示，它可以比其他打印機更準確地打印更靈活的材料。如果將包括計算機芯片或其他電子元件的物體放置在打印區域上，則機器可以精確地在其周圍打印材料。當一個物體完成後，機器會保留一個可用於質量保證的數字複製品。
Inkbit仍然是一家早期公司。它目前有一台可操作的生產級打印機。但它將在今年晚些時候開始銷售印刷產品，首先是與約翰遜和約翰遜的試點，然後明年銷售它的打印機。如果Inkbit能夠利用出售醫療設備，消費產品和汽車零部件的公司的當前興趣，其機器將在未來幾年內在數十億美元的市場中扮演領先的生產角色，從牙科矯正器到工業工具和睡眠呼吸暫停麵罩。
“每個人都知道3D打印的優勢是巨大的，”Marini說。 “但是大多數人在采用它時遇到了問題。這項技術還沒有到來。91香蕉视频官网的機器是第一個可以學習材料屬性並預測其行為的機器。我相信它將具有變革性，因為它將使任何人都能夠非常迅速地從一個想法轉變為一個可用的產品。它為每個人開辟了商機。
有潛力的打印機
今天印刷的一些最硬的材料也是當前製造工藝中最常用的材料。其中包括矽樹脂等橡膠類材料和環氧樹脂等高溫材料，這些材料通常用於絕緣電子產品以及各種消費品，健康產品和工業產品。
這些材料通常難以印刷，導致分布不均勻和印刷過程失敗，如堵塞。隨著時間的推移，它們也傾向於在邊緣收縮或變圓。 Inkbit聯合創始人Wojciech Matusik，電氣工程和計算機科學副教授，Javier Ramos BS ’12 SM ’14，Wenshou Wang和KirilVidimčeSM’14多年來一直在Matusik的Computational Fabrications Group中研究這些問題。計算機科學與人工智能實驗室（CSAIL）。
2015年，聯合創始人是一群研究人員，他們創造了一台成本相對較低，精確的3D打印機，可以利用機器視覺一次打印10種材料。這項壯舉引起了許多對將生產過渡到3D打印感興趣的大公司的關注，第二年，四位工程師得到了Deshpande中心的支持，將他們將機器視覺與3D打印相結合的想法商業化。
在麻省理工學院，Matusik的研究小組使用簡單的3-D掃描儀來跟蹤機器的進度。對於Inkbit的第一台打印機，創始人希望大大改善他們機器的“眼睛”。他們決定使用光學相幹斷層掃描（OCT）掃描儀，該掃描儀使用長波長的光來透過材料表麵並以分辨率達到人類頭發寬度的分數來掃描材料層。
由於OCT掃描儀傳統上僅供眼科醫生用於檢查患者眼睛表麵以下，因此唯一可用的掃描儀對於掃描3D打印部件的每一層都太慢了 – 因此Inkbit的團隊“咬緊牙關”，就像Marini一樣描述它，並建立了一個定製的OCT掃描儀，他說比現在市場上的任何其他東西快100倍。
當打印和掃描圖層時，公司專有的機器視覺和機器學習係統可以實時自動糾正任何錯誤，並主動補償變幻無常的材料的翹曲和收縮行為。這些工藝通過去除其他一些打印機使用的輥子和刮刀來進一步擴大公司能夠打印的材料範圍，以確保精確度，當與難以打印的材料一起使用時容易卡住。
該係統旨在允許用戶在同一台機器上原型化和製造新對象。 Inkbit目前的工業打印機有16個打印頭，用於製作多材料部件和一個足夠大的打印塊，每年可生產數十萬個拳頭大小的產品（或更少數量的大型產品）。該機器的非接觸式噴墨設計意味著增加後續迭代的尺寸將像擴展打印塊一樣簡單。
“之前，人們可以使用多材料打印機製作原型，但他們無法真正製造最終零件，”Matusik說，並指出Inkbit零件的後處理可以完全自動化。 “這是使用任何其他製造方法無法實現的。”
Inkbit的3-D打印機可以大批量生產多材料物體（如上圖所示的夾管閥）。由Inkbit提供
Inkbit機器的新穎功能意味著創始人想要打印的一些材料不可用，因此該公司已經創建了一些自己的化學品，以將其產品的性能提升到極限。明年將在打印機Inkbit上提供用於在打印前混合兩種材料的專有係統。兩部分化學混合係統將使該公司能夠印刷更廣泛的工程級材料。
Inkbit的戰略合作夥伴強生公司正在收購首批打印機之一。麻省理工學院啟動交換加速器（STEX25）也有助於將Inkbit暴露給Amgen，Asics，BAE Systems，Bosch，Chanel，Lockheed Martin，Medtronic，Novartis等領先企業。
如今，創始人花費了大量時間來教育那些以前從未能夠對其產品進行3D打印的產品設計團隊 – 更不用說將電子元件整合到3D打印部件中了。
設計師和發明者可能需要一段時間才能充分利用集成的多材料3D打印解鎖的可能性。但就目前而言，Inkbit正在努力確保在未來的時候，最富有想象力的人們將擁有一台可以使用的機器。
“有些事情遠遠超過了它的時代，”馬圖西克說。 “我認為人們將如何將其用於最終產品將會非常有吸引力。”
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