Устройство выглядит как нечто среднее между 3D-принтером и швейной машиной и производит 3D-объекты, сделанные из рыхлого войлока. Скотт Хадсон, профессор Института взаимодействия человека и компьютера CMU, который разработал принтер для валяния при поддержке Disney Research, сказал, что результаты напоминают вязаные вручную материалы.
«Я действительно вижу, что этот материал используется для вещей, которые держат близко», — сказал Хадсон. «Мы действительно расширяем набор материалов, доступных для 3D-печати, и открываем новые возможности для производства».Это может быть одежда, аксессуары, такие как шарфы и шляпы, и даже плюшевые мишки. Его также можно использовать для производства деталей для так называемых «мягких роботов» — роботов, предназначенных для прикосновения к людям или нахождения рядом с ними.
Хадсон обсудит принтер для валяния 28 апреля на конференции CHI по человеческому фактору в вычислительных системах в Торонто.Как и другие 3D-принтеры, машина Хадсона может создавать объекты, работая непосредственно с компьютерными проектами. Таким образом, его можно использовать для быстрого прототипирования объектов и настройки продуктов.
Фактически, работа машины аналогична моделированию методом наплавления, или FDM, наиболее распространенному процессу, используемому в недорогих 3D-принтерах. В принтере FDM расплавленный пластик тонкой линией выдавливается в слой; последующие слои добавляются для достижения желаемой формы объекта, при этом слои прилипают друг к другу по мере охлаждения пластика.Однако в принтере для валяния печатающая головка подает пряжу вместо линий расплавленного пластика. Затем игла для валяния с зазубринами, прикрепленная к печатающей головке, многократно протыкает пряжу, затягивая отдельные волокна в пряжу нижележащих слоев, запутывая волокна и связывая слои вместе.
Хадсон сказал, что этот принтер не обеспечивает такой же размерной точности, как обычные 3D-принтеры, потому что пряжа намного толще, чем слои пластика, нанесенные при печати FDM. Он отметил, что войлок также не такой прочный, как обычная ткань, поэтому, если мягкие предметы должны быть прикреплены к твердому предмету, в процессе печати должен быть включен слой нейлоновой сетчатой ткани. Это обеспечивает усиление, предотвращающее отрыв материала в месте крепления.
Хадсон продемонстрировал методы наведения мостов между мягкими и твердыми материалами, для управления степенью жесткости мягких объектов и для включения электронных компонентов.Эти методы требуют некоторой сборки объектов, потому что теперь принтер производит только объекты из ткани. Но Хадсон сказал, что должна быть возможность разработать принтер, который мог бы производить как тканевые, так и пластиковые элементы в одном производстве.«Ряд исследователей изучают смешанные материалы в 3D-печати», — добавил он. «Сейчас это одна из самых интересных задач».
Видео, показывающее, как работает принтер для валяния и как его можно использовать, доступно в Интернете по адресу http://www.youtube.com/watch?v=qc-tGbMN9Ms.