約翰·霍普金斯大學的工程師，包括約亨·穆勒（Jochen Mueller）和薩拉·普羅普斯特（Sarah Propst），引入了一種名為時間碼（Time Code，簡稱T-Code）的新型3D打印語言，這種語言提高了復雜打印的速度、精度和材料多樣性。這一突破將標準的G-Code命令分為兩個協(xié)調(diào)的軌道——一個用于打印路徑指令，另一個用于關(guān)鍵的打印頭功能。這種由Python腳本實現(xiàn)的并行化方法消除了通常會減緩打印速度并產(chǎn)生不必要缺陷的頻繁暫停。

T-Code的結(jié)構(gòu)使得打印機能夠?qū)⑦\動與復雜的功能同步，例如實現(xiàn)平滑控制的漸變色和即時材料切換。通過去除每個新命令通常所需的起始和停止，T-Code不僅節(jié)省了時間，還擴大了可生產(chǎn)的范圍。約翰·霍普金斯大學的研究人員看到了在生物醫(yī)學、光學、機械和電子領(lǐng)域制造高性能部件的廣泛潛力——從可穿戴電子設備到定制假肢。

除了加速打印速度和減少缺陷外，T-Code還為功能性梯度開辟了新途徑，其中像絲材直徑和成分這樣的屬性可以在打印路徑上動態(tài)改變。這種能力使設計者能夠在單次打印中優(yōu)化機械性能——例如剛度、強度或能量吸收——而無需多次運行或復雜的后處理。通過允許按時間而非空間精確安排變化，最終部件可以展示高級功能，如分級填充或無縫顏色過渡。

研究人員介紹了新的“T-Code”3D打印語言——將標準G-Code命令分為兩個協(xié)調(diào)的軌道。

研究人員還強調(diào)了T-Code在大規(guī)模定制方面的可擴展性。由于打印頭控制不再需要為每個切換或命令停止運動，多個打印頭可以并行運行——每個打印頭都同步執(zhí)行自己的任務。這種并行化可以顯著減少總體生產(chǎn)時間，特別是在制造大批量組件或需要不同材料屬性的多區(qū)域單次打印時。這種同步甚至允許同時創(chuàng)建不同的幾何形狀，使得在單次自動化周期內(nèi)生產(chǎn)高度定制的產(chǎn)品成為可能。

T-Code被設計為基本與硬件無關(guān)，這意味著它可以與現(xiàn)有3D打印機進行最小修改后的集成。通過保留核心運動規(guī)劃并僅添加Python腳本用于輔助命令，T-Code可以適應從消費級機器中的熱塑性塑料到高端工業(yè)設置中的專用墨水的各種材料。該團隊認為這種靈活性將降低研究人員和制造商的門檻，促進更廣泛的采用，并推動多功能3D打印的進一步創(chuàng)新。