MIT研發出3D打印液壓裝置方法

寂靜天花板

近日，麻省理工學院（MIT）的研究人員開發出了一種新的方法來實現液壓設備的3D打印。他們發表不久的研究論文顯示了如何通過改裝讓一臺普通的3D打印機實現這一目的。
5 o( z3 m' W( P$ T; r2 c4 y
9 o6 L: p7 Y4 P5 P/ Z2 z. n3 r液壓機主要靠液體來傳遞壓力，它被廣泛地應用在各種機械系統中，比如汽車制動系統和重型起重機械等。通過使用液壓部件，施加在小區域里的一個小小的力可以轉變成影響面積很大的大力，這使它們成為非常有價值的工程工具。
- T$ g" {& v9 W. ]
尤其值得一提的是，液壓部件經常會用在機器人系統中，但是由于液壓系統的復雜性，使其常常成為與機器人的其它部分相對獨立的一個系統。這意味著，將一個液壓部件納入機器人裝置往往既費時又費力，而且還需要定期進行維護。
) r! q( A. ]+ z4 N; k2 p
& M! K- e  I7 c/ b% L% R) G: M如今，MIT的一群研究人員在機械工程師Robert MacCurdy的帶領下，開發出了通過3D打印直接將液壓部件整合進機器人裝置的一個聰明的方法。從而第一次實現了只需一步即可完成液壓機械的設計和建造。“到現在為止還沒有辦法直接將強大、高性能的力傳動元件整合進3D打印的部件中。”研究人員解釋說。

眾所周知，很多高端的3D打印機往往配備有多個擠出機，這使得他們能夠在同一個打印對象上同時使用多種材料。這就意味著，人們通過3D打印可以創建包括多種顏色和材質，兼有剛性部分和柔性部分的部件。而MIT的科學家們在此基礎上提出的新概念則涉及到了將一種非固化液體與其他常規3D打印材料同時擠出。因此，在打印過程中，常規3D打印材料將硬化成固體部分，但是上述非固化液體則不會。

$ _7 l6 B) {4 H* T+ r研究人員稱，這種獨特的方法有多個優點。但是最重要的就是那種需要填充流體的管道系統可以一次3D打印而成，無需任何進一步的裝配。由此制造出的閉合回路是理想的動力傳遞系統。

" ]: i" u. O% e為了驗證這一方法，該研究團隊3D打印出了多種液壓裝置，其中包括一個功能齒輪泵。這個3D打印的泵包括了一對里面嵌有管道的齒輪，當它們旋轉時就會推動里面的液體。每個齒輪上都會有一組齒，使得液態被泵送到一個方向上而不會回流到其它方向。
2 Q: P& f" ]: U, ~: k
除此之外，MacCurdy和他的同事們還制造出了3D打印的波紋管致動器，以及能夠準確地拾取像雞蛋那樣脆弱對象的流體致動夾具等。
  
如果您也希望3D打印出自己的液壓裝置，研究人員建議您使用高端的3D打印機，比如Stratasys公司的Objet260 Connex，這也是MacCurdy他們在研究時使用的3D打印機。更加詳細的內容請參閱研究人員們的論文——《可打印的液壓裝置：通過固體和液體的聯合3D打印制造機器人的方法（Printable Hydraulics: A Method for Fabricating Robots by 3D Co-Printing Solids and Liquids）》。