MIT要用3D打印击败宜家流水线

发布时间:2022年06月18日
       设计师们多年来一直在尝试 3D 打印家具, 尽管新的创作不断涌现, 例如类似于荷兰艺术家 Escher 作品的金属座椅, 以及带有蘑菇的椅子, 但大多数都未能成为主流。 3D打印之所以没有被知名家具品牌接受, 是因为新技术存在实际局限性:典型的3D打印非常费力, 使用的材料很少, 而且需要特殊的设备, 可以在现有的家具中使用。要实现基于生产过程的3D打印, 必须花费巨额资金。但是, 如果桌面在几分钟内打印出来呢?这比宜家的生产线还要快。这样的技术会是什么样子?它将如何改变量产家具的过程?大约一年前, 办公设备巨头 Steelcase 的新业务创新总监 Rob Poel 向麻省理工学院的自组装实验室提出了这些问题。 Poole 表示, 为了让 Steelcase 在新兴技术中寻找机会, 他的团队正在与多个 MIT 实验室密切合作, 探索人工智能、增强现实 (AR) 和虚拟现实 (VR) 等领域。
       在探索 3D 打印时,

他们将目光投向了麻省理工学院的自组装实验室。这个实验室通过多年的努力, 将3D打印的界限推向了4D打印, 即用3D打印机创造出可以自我成长和改变的东西。我们已经研究 3D 打印近 10 年, 并使用了多种印刷工艺, 已与多方合作。 Skylar Tibbits 说, Tibbits 是自组装实验室的主管之一, 并与另一位主管 Jared Laucks 共同管理实验室。 Tibbiz 还表示, 这里是做这类实验的理想场所, 因为这里做过各种各样的项目, 而且大部分必要的设备都一应俱全。但在 Steelcase 项目中, 实验室团队最终开发了一个与以往项目截然不同的流程。
       新开发的技术称为快速液体印刷。该技术不是典型的分层 3D 打印, 而是使用喷嘴将液化橡胶、泡沫或塑料注入一个大容器中, 该容器中装有凝胶, 该凝胶在液化材料固化时起到支撑作用。这种 3D 打印方法可以在几分钟内将完全成型的大型家具从凝胶中拉出。 Tibbiz 说, 这一过程借鉴了合成生物学家从琼脂中 3D 打印生物材料的方式, 琼脂是一种从藻类中提取的凝胶状物质。快速液体印刷以类似的方式使用凝胶, 但尺寸要大得多。这样, 3D打印面临的一些大问题就迎刃而解了。例如, 传统的 3D 打印机逐层打印, 打印一块通常需要数小时。新方法比传统方法快几个小时。相比之下,

Self-Assembly Lab 的机器使用特制的喷嘴将工业材料挤压成凝胶以提供支撑, 您可以直接在三维空间中绘制所需的形状。增加一块的尺寸很容易, 唯一的尺寸限制是容纳凝胶的容器的尺寸。
       重要的是, 这种方法同样适用于可液化的工业级材料, 例如橡胶、泡沫和塑料。 Tibbiz 说, 大多数 3D 打印产品质量很差, 因为如果以传统方式打印, 当应用一层新材料时, 底层已经干燥, 最终产品实际上是分层的。
        . “这种结构很弱, 无论使用什么材料, ”蒂比兹说。
       这也限制了可用于 3D 打印的材料类型。液体打印是一种更好的方法, 但 Tibbiz 和他的团队并不是唯一考虑它的人。本月早些时候, 3D 打印公司 Carbon 和阿迪达斯的创新部门 Futurecraft 宣布, 首款量产的 3D 打印鞋将于今年年底上市。他们生产这种鞋的技术叫做连续液体界面生产(CLIP), 它使用紫外激光将感光液体固化, 然后打印机将产品拉起而不是逐层打印。 Carbon 和 Adidas 已经申请了专利, 并表示他们已经可以在 10 分钟内制造出中底。根据 Tibbiz 的说法, 两种打印方法的主要区别在于速度和尺寸:Canbon 可以在几分钟内打印鞋底, 但 Tibbiz 和他的团队可以在相同的时间内打印大型家具。虽然虽然自组装实验室开发的技术很难在建筑中使用(因为工作必须小于容纳凝胶的容器), 但 Tibbiz 认为该技术适用于生产中型物体, 例如汽车零件和飞机零件。自组装实验室正在与 Steelcase 合作, 尝试生产家具的技术。第一款推出的产品是来自 Turnstone 品牌的 Bassline 系列的 Steelcase 的 3D 打印桌面。 Steelcase 不打算销售使用这项技术制造的产品, 因为这项技术仍处于起步阶段。但 Steelcase 的高级工业设计师 Yuka Hiyoshi 表示, 自组装实验室令人兴奋, 并开辟了设计可能性。凝胶印刷就像字画一样, 过程本身就令人着迷, 但使用的材料却令人难以置信。她说, 提到实验室制造的橡胶样品, 它们的触感很好, 而且看起来有点脆弱。人们总是想在看到桌子时触摸它。