波士顿 Additive Edge：Inkbit 用创新材料重新构想 3D 打印的愿景 – 3D打印行业资讯网

Inkbit 创新的核心是 3D 打印机，它不仅能打印，还能学习和改进，通过单一优化流程创建复杂的多组件零件。首席执行官 Davide Marini 将这种视觉引导技术描述为“一台有一双眼睛的机器”，它正在为从机器人到医疗设备等行业设定新标准。

在我访问位于马萨诸塞州梅德福的 Inkbit 总部期间，Marini 和联合创始人 Javier Ramos 解释了他们的创新如何为许多依赖增材制造 (AM) 的应用开辟了新的可能性。通过将机器视觉与先进材料科学相结合，Inkbit 帮助各行业创造出以前难以想象的产品。

Inkbit 的起源可以追溯到麻省理工学院，当时还是研究生的 Ramos 开始了一个将机器视觉与喷墨打印相结合的项目，这一组合后来成为 Inkbit 技术的基础。该系统连续实时扫描每一层，以确保每个细节都与设计文件匹配。

拉莫斯描述了这项技术的演变：“我们希望创造一台不仅能打印，还能理解它正在建造的东西的机器。这种方法使我们能够达到以前在增材制造中无法达到的精度水平。”

但准确性并不是该系统的唯一优势。真正的突破在于其动态适应和调整的能力，使其能够处理传统方法根本无法处理的新材料和几何形状。

化学领域的突破

“我们最初的目标是制造一台更可靠、更精确的机器，”马里尼说。 “但一路走来，我们发现我们的非接触式流程使我们能够使用全新的化学品。这已成为 Inkbit 的一个关键差异化因素。我们的系统无需机械对准，这意味着我们可以打印复杂的结构，而不受接触方法的限制。这项创新为创建具有复杂功能的多组件零件打开了大门，所有这些都在一个优化的流程中完成。”

正如 Marini 指出的那样，Inkbit 技术的主要创新之一是消除了机械对齐，这是传统 3D 打印中的一个过程，其中每个打印层都被压制以确保平滑度和精度。尽管有效，但该方法限制了可以使用的材料和结构，因为材料必须承受压力。通过消除这一步骤，Inkbit系统实现了非接触式打印。​​打印机不再压制每一层，而是使用视觉控制过程实时扫描和调整打印，从而允许使用更广泛的材料，包括那些对于传统方法来说太软或脆弱的材料。

该系统还允许将金属或电子器件等外部组件集成到打印部件中。

“我们可以轻松地将晶圆放在机械臂下，机械臂可以放置一块电子器件，然后扫描仪会看到它并在其周围进行打印，”马里尼说。

亲自体验才能更好地了解这台机器可以创造的产品。在 Inkbit 展示的各种样品中，有一件作品脱颖而出：一小块作品在一张印刷品中创造出八种不同的纹理和感觉。其中一个方块完全可以压碎，而另一个则坚硬而僵硬。在这两者之间，其他方块提供了一系列的硬度，但从硬到软再到柔性。

这些差异表明该技术可以用于很多用途。材料的范围开辟了许多可能性。例如，一种产品中的柔性和刚性材料可能是可穿戴技术或定制假肢和矫形器的理想选择。创建在单个零件内需要不同程度的灵活性和刚度的机器人组件可能会导致更现实的自适应机器人。

其他可以从中受益的行业包括汽车行业，可以更有效地生产密封件或垫圈等零件。在消费产品领域，从符合人体工程学的工具和小玩意手柄到定制鞋子，一切都可以精心定制。

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材料创新

虽然技术本身具有创新性，但 Inkbit 的真正优势在于其创新的材料方法。马里尼对材料科学的热情可以追溯到他在米兰理工大学和麻省理工学院的时候，他在那里获得了机械工程博士学位。他解释说，Inkbit 的创始人开发了新的化学物质，扩大了印刷材料的范围，更广泛的应用领域之门。

由于喷墨打印的复杂性，Inkbit 技术需要高度专业化的材料。​​开发这些材料具有挑战性，因为它们必须具有低粘度才能通过微小喷嘴高速挤出。与其他可以适应其他行业现有材料的 3D 打印方法不同，Inkbit 必须从头开始创造新的化学品。这使得寻找材料开发合作伙伴变得困难，因为许多公司更喜欢使用更成熟的流程。然而，Inkbit 将这一挑战视为创新的机遇，因为其团队中约有三分之一的人致力于化学领域。

无需组装即可同时打印多种材料（包括软部件和硬部件）的能力是 Inkbit 的最大卖点之一。这种能力，加上新材料的不断开发，是一项重要的创新，尤其是在像 3D 打印这样材料已成为首要问题的行业。

尽管取得了众多成就，但团队也意识到了挑战，尤其是在材料开发方面：“材料开发是一个非常痛苦的过程，”马里尼承认。 “这很困难，因为你必须从头开始。这个过程不仅耗时，而且耗费资源。因此，Inkbit 经常与行业领导者合作开发满足特定应用需求的材料。这种合作对我们公司来说非常重要。”Marini 说道。

应用和合作伙伴关系

Inkbit 的战略合作伙伴关系涵盖多个行业，包括牙科、机器人和消费品，该公司还在探索时尚行业的机会。此外，Inkbit 技术非常适合在零件内创建长而复杂的通道结构，这在流体应用中特别有价值，并且在半导体冷却系统中可能有用。

Inkbit 现在专注于开发适合特定应用的最佳材料，例如鞋类和歧管，以满足客户的独特需求。随着公司越来越多地与客户合作以满足特定的行业需求，这项工作也塑造了他们的硬件和软件方法。

虽然 Inkbit 的技术无疑是前沿的，但该公司的人工智能 (AI) 方法也很突出。人工智能在校准打印过程以实现最大精度和准确度方面发挥着关键作用。

“我们的扫描仪的一大优点是它会在每次构建时生成大量数据，”拉莫斯解释道。 “我们使用人工智能来校准机器，以实现最大的准确性和可重复性。这种连续校准确保机器每次打印都能产生一致的高质量结果。”

行业问题

然而，与 3D 打印行业的许多其他公司一样，Inkbit 也面临着一些障碍。 “对于 3D 打印来说，这是一个困难时期；增长不多，”马里尼承认。 “虽然 3D 打印有潜力彻底改变许多行业，但没有一家公司能够成为所有这些领域的专家。我认为我们面临的最大问题是3D打印具有无所不能的吸引力。但要成为所有这些领域的专家是根本不可能的。”

展望未来，Inkbit 将专注于深化其在特定应用领域的专业知识，而不是将自己扩展到多个行业。这种有针对性的方法可能是在竞争激烈且快速发展的市场中取得成功的关键。

“我的直觉是，解决方案将来自于每家公司加倍努力并专注于更少的应用领域，”马里尼总结道。

Inkbit 拥有约 34 项专利，涵盖硬件、打印工艺、材料和软件方面的创新。虽然他们的一些知识产权来自麻省理工学院，但大部分是由 Inkbit 开发的。随着核心打印工艺和设备到位，公司的重点转向改进材料和应用，以及 Inkbit 成功为其技术找到了正确的应用。这就是为什么他们通过战略合作伙伴关系与行业领导者密切合作，开发该技术的最佳应用。找到这些理想的合作伙伴对于 Inkbit 改进其硬件和软件以满足行业需求至关重要。

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