約翰·霍普金斯大學(xué)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(shí)間碼（Time Code，簡(jiǎn)稱(chēng)T-Code）的新型3D打印語(yǔ)言，這種語(yǔ)言提高了復(fù)雜打印的速度、精度和材料多樣性。這一突破將標(biāo)準(zhǔn)的G-Code命令分為兩個(gè)協(xié)調(diào)的軌道——一個(gè)用于打印路徑指令，另一個(gè)用于關(guān)鍵的打印頭功能。這種由Python腳本實(shí)現(xiàn)的并行化方法消除了通常會(huì)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(jī)能夠?qū)⑦\(yùn)動(dòng)與復(fù)雜的功能同步，例如實(shí)現(xiàn)平滑控制的漸變色和即時(shí)材料切換。通過(guò)去除每個(gè)新命令通常所需的起始和停止，T-Code不僅節(jié)省了時(shí)間，還擴(kuò)大了可生產(chǎn)的范圍。約翰·霍普金斯大學(xué)的研究人員看到了在生物醫(yī)學(xué)、光學(xué)、機(jī)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(shè)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(kāi)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(dòng)態(tài)改變。這種能力使設(shè)計(jì)者能夠在單次打印中優(yōu)化機(jī)械性能——例如剛度、強(qiáng)度或能量吸收——而無(wú)需多次運(yùn)行或復(fù)雜的后處理。通過(guò)允許按時(shí)間而非空間精確安排變化，最終部件可以展示高級(jí)功能，如分級(jí)填充或無(wú)縫顏色過(guò)渡。

研究人員介紹了新的“T-Code”3D打印語(yǔ)言——將標(biāo)準(zhǔn)G-Code命令分為兩個(gè)協(xié)調(diào)的軌道。

研究人員還強(qiáng)調(diào)了T-Code在大規(guī)模定制方面的可擴(kuò)展性。由于打印頭控制不再需要為每個(gè)切換或命令停止運(yùn)動(dòng)，多個(gè)打印頭可以并行運(yùn)行——每個(gè)打印頭都同步執(zhí)行自己的任務(wù)。這種并行化可以顯著減少總體生產(chǎn)時(shí)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(shí)。這種同步甚至允許同時(shí)創(chuàng)建不同的幾何形狀，使得在單次自動(dòng)化周期內(nèi)生產(chǎn)高度定制的產(chǎn)品成為可能。

T-Code被設(shè)計(jì)為基本與硬件無(wú)關(guān)，這意味著它可以與現(xiàn)有3D打印機(jī)進(jìn)行最小修改后的集成。通過(guò)保留核心運(yùn)動(dòng)規(guī)劃并僅添加Python腳本用于輔助命令，T-Code可以適應(yīng)從消費(fèi)級(jí)機(jī)器中的熱塑性塑料到高端工業(yè)設(shè)置中的專(zhuān)用墨水的各種材料。該團(tuán)隊(duì)認(rèn)為這種靈活性將降低研究人員和制造商的門(mén)檻，促進(jìn)更廣泛的采用，并推動(dòng)多功能3D打印的進(jìn)一步創(chuàng)新。