作者：DIGITIMES洪焕周

3D打印对于制造业的贡献功不可没，近几年相关技术迅速发展，目前已迈入成熟阶段。近日美国麻省大学洛厄尔分校(UMass Lowell)开发一种新3D打印技术，不仅提高生产率，也提升产品的强度和效能。

被称为射出列印(Injection printing)新技术结合射出成型(Injection molding)与材料挤出成型(Material extrusion)，能增加物体硬度，潜在应用包含更耐用的义肢设备、飞机与车辆等坚固的零件。

负责研究计划的UMass Lowel工程学教授David Kazmer表示，尽管全球3D塑胶打印机市场规模估计为40亿美元并持续成长，要确保打印机能够快速、精确地生产的物体，仍然存在挑战。

射出列印透过材料挤出成型打印外壳，并使用射出成型技术填补空隙，目的是利用材料挤出打印机的完全熔化能力。据了解，材料挤出成型是美国材料和试验协会(ASTM)所归纳的3D打印制程的其中1种，原理为热塑性或复合线材材料经由喷头加热到熔融状，挤出后冷却沉积。

创客教育中的3D打印工具

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Kazmer指出，研究团队使用3D打印机作为射出单元，以填充由打印制造产生的空隙，关键是计算里面的间距和高度，这样就能更好的填充而不会发生过度变形。此外，模具的工程设计在流动、变形和传热方面都与射出列印的制程有关。

Kazmer补充说明，虽然这个新技术兼容现有的3D打印机，但执行射出列印的数控(G-code)需要新的预处理器。

大多数的可以透过熔丝制造(FFF)进行加工的热塑性塑胶都能与射出列印兼容，然新方法与FFF相比，材料的熔融能力大幅提高，这也代表材料能实现更高强度与等向性(Isotropy)。

不过相较于惠普(HP)的多射流熔融技术(Multi Jet Fusion；MJF)与Carbon的数字光合成(DLS)相比，Kazmer表示MJF及DLS具有较高的生产速度，但射出列印解决热塑性塑胶材料、立体空间等问题，

值得注意的是，论文对测试后样品进行图像分析发现，射出列印比传统3D打印技术快3倍左右；与材料挤出成型相比，其硬度、强度和应变失效特性分别提高21%、47%与35%。