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近日，日本ENOMOTO Kogyo開發(fā)出了日本第一個(gè)五軸混合3D打印機(jī)，這款3D打印機(jī)最大的特點(diǎn)是能夠在現(xiàn)有工業(yè)級(jí)5軸控制技術(shù)的基礎(chǔ)上連續(xù)進(jìn)行擠出式3D打印和銑削作業(yè)。該公司制作了該混合3D打印機(jī)工作過程以及打印出來的作品的視頻。另外，該公司預(yù)計(jì)在2017年對(duì)外發(fā)布這款混合3D打印機(jī)。
這款五軸混合3D打印機(jī)的研發(fā)團(tuán)隊(duì)包括了ENOMOTO、 the Schizuoka University of Art and Culture, C&G Systems。根據(jù)視頻中的畫面，我們可以看到這臺(tái)機(jī)器是由3D打印機(jī)和數(shù)控銑床混合而成的。這對(duì)于哪些了解3D打印技術(shù)的人來，并沒有什么了不起的，因?yàn)?D打印機(jī)配備銑削技術(shù)早已存在。
是什么讓這款混合3D打印機(jī)如此有趣？又是什么讓它通過設(shè)置就可實(shí)現(xiàn)向報(bào)告中說的那樣具有在許多方向上打印的能力？究其原因，是因?yàn)槠洫?dú)特的坐標(biāo)系統(tǒng)。該設(shè)備能夠打印超出標(biāo)準(zhǔn)的X，Y，Z軸，允許更多動(dòng)態(tài)的3D打印機(jī)。當(dāng)然，所有的3D打印機(jī)在打印某些對(duì)象時(shí)需要建立支撐，但該設(shè)備的五軸系統(tǒng)，其不需要建立支撐，這在一定程度上節(jié)約了材料成本。
據(jù)開發(fā)部總主任Kawamura Takehiro解釋，“傳統(tǒng)的3D打印機(jī)主要是進(jìn)行逐層打印，但該混合3D打印機(jī)不僅能逐層打印，而且能五軸分層打印。通常來說凹割（undercutting）是無法用于3軸控制類型的數(shù)控機(jī)床的，但五軸可以支持，因?yàn)樗鎏砑恿藘A斜和旋轉(zhuǎn)功能。換言之，就是該設(shè)備是通過X, Y, Z,傾斜和旋轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)的。所以我們能夠打印非常復(fù)雜的形狀。”
因?yàn)樵撛O(shè)備的傾斜和旋轉(zhuǎn)功能，可以不用建立支撐。但在理論上來說，被設(shè)計(jì)的構(gòu)建對(duì)象得益于3D打印機(jī)的五軸系統(tǒng)。在數(shù)控加工中心的五軸運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的打印頭，可以對(duì)正在進(jìn)行旋轉(zhuǎn)打印對(duì)象的設(shè)計(jì)薄弱點(diǎn)進(jìn)行最佳強(qiáng)度的打印。
當(dāng)然，技術(shù)仍然在發(fā)展，在距離2017年發(fā)布的這段時(shí)間里，東京的公司仍然有時(shí)間對(duì)該設(shè)備進(jìn)行功能完善和軟件開發(fā)。
據(jù)Kawamura Takehiro透露，公司希望能找到一個(gè)有專業(yè)研發(fā)背景的公司來為其開發(fā)混合3D打印機(jī)的應(yīng)用程序，讓它能為專業(yè)化公司提供精確使用。這些公司可能包括假肢或其他醫(yī)療、航空航天等領(lǐng)域。
下面是這臺(tái)機(jī)器的技術(shù)指標(biāo)：
切削加工部分
加工尺寸：450×150×350毫米
主軸最高轉(zhuǎn)速：50000rpm
送料速度：3000毫米/分鐘
3D打印部分
成型方式：熔融沉積成型FDM
噴頭數(shù)：1個(gè)
最大打印尺寸：120×120×300毫米
Z軸精度：0.3毫米
使用材料：ABS線材
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