隨著3D打印的不斷發(fā)展和演變，我們已經(jīng)開始看到它從一個(gè)典型的機(jī)器形象分支到一個(gè)平坦的構(gòu)建平臺(tái)上。3D打印已經(jīng)適用于在先前存在的對(duì)象、織物以及在多個(gè)方向上打印。能夠做這些花哨的功能的機(jī)器仍然是罕見和昂貴的，顯然，這也不是一般的制造商能夠做出來的，但這一局面并不是永遠(yuǎn)的。近日，一組英國(guó)研究人員發(fā)表了一篇論文，介紹他們?nèi)绾伍_發(fā)一個(gè)可以3D打印到不均勻的、未知的物體上的經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的系統(tǒng)。

來自樸茨茅斯大學(xué)的Nils Bausch、David P. Dawkins和Regina Frei的研究團(tuán)隊(duì)以及來自Hewlett Packard Labs的Susanne Klein解釋了他們?nèi)绾问褂?D掃描、3D打印和共形打印，將導(dǎo)電油墨或傳感器打印到柔性或彎曲表面上的打印方法。顧名思義，保形打印能夠以符合物體表面的方式沉積打印材料。

據(jù)研究人員解釋說，“目前，似乎還沒有適合于在任何規(guī)模的未知不平坦表面或3D對(duì)象上進(jìn)行保形打印的解決方案?！庇糜谟∷⒌揭阎牟黄教贡砻?，氣溶膠噴射打印機(jī)是唯一用于印刷電子電路的商業(yè)解決方案，并且需要將油墨轉(zhuǎn)化為氣溶膠。其價(jià)格也是不容忽視的，售價(jià)從250000美金起。此外，對(duì)于大多數(shù)工業(yè)應(yīng)用，精度和速度都是關(guān)鍵。因此，打印技術(shù)不僅需要在比電路中的應(yīng)用更大的表面上擴(kuò)展，同時(shí)還要保持精度和可重復(fù)性。

為了開發(fā)可用于打印到未知表面的FDM機(jī)器，團(tuán)隊(duì)通過六個(gè)步驟展示了他們的方法：

1、將未知對(duì)象放置并固定到3D打印機(jī)中；

2、掃描未知對(duì)象；

3、提取點(diǎn)云數(shù)據(jù)；

4、用要打印的新對(duì)象疊加點(diǎn)云數(shù)據(jù)；

5、生成3D打印機(jī)的路徑；

6、在以前未知的對(duì)象上打印新對(duì)象。

研究人員以低成本和開源設(shè)計(jì)的Prusa i3來解決問題，該設(shè)備允許他們將其修改為7 DOF機(jī)器，其中DOF代表自由度。

研究人員指出，“DOF沿著XX、YY和ZZ軸做線性運(yùn)動(dòng)，以及在αα、ββ和γγ方向和擠出機(jī)輸出周圍做角運(yùn)動(dòng)?！?/span>

在眾多修改中，涉及包括由藍(lán)線激光器和單色相機(jī)組成的DAVID 3D掃描儀。將物體放入夾具裝置中并用螺栓固定，以確保其在機(jī)器掃描時(shí)保持穩(wěn)定。一旦用戶對(duì)掃描感到滿意，DAVID4軟件將其處理為點(diǎn)云，然后將其作為STL導(dǎo)出到Rhino/Grasshopper中。然后將該STL文件與要打印在所掃描的對(duì)象上的新對(duì)象的STL組合。

通過疊加兩個(gè)文件，研究人員能夠排列打印作業(yè)，使得新設(shè)計(jì)的對(duì)象的第一層可以精確地打印在被夾持在夾持器中的被掃描對(duì)象的頂部。聽起來這么容易，不是嗎？不幸的是，它并不像我所說的那么簡(jiǎn)單。

研究人員指出：“在項(xiàng)目的這個(gè)階段，掃描的對(duì)象僅限于簡(jiǎn)單的形狀，以允許快速原型設(shè)計(jì)和精密測(cè)試。此外，打印機(jī)和掃描儀當(dāng)前對(duì)可以被掃描的角度具有限制，這是由于校準(zhǔn)面板在整個(gè)掃描期間保持就位，限制了對(duì)象的移動(dòng)。另一個(gè)限制是打印頭尺寸，其阻礙接近具有銳角的凹角?！?/span>

最終，團(tuán)隊(duì)希望創(chuàng)建一個(gè)能夠直接打印到任何對(duì)象上的、負(fù)擔(dān)得起的桌面打印機(jī)，無論幾何形狀多么奇怪?，F(xiàn)在，他們已經(jīng)成功地將一個(gè)新對(duì)象的第一層打印到一個(gè)預(yù)先存在的對(duì)象上。該技術(shù)的未來應(yīng)用可以包括修理和定制，將電子或安全特征打印到現(xiàn)有物品上，或修改假體裝置以適合個(gè)體患者。