麻省理工學院(MIT)的科研團隊近日取得一項突破性成果——他們成功開發出一款多材料3D打印機,能夠在數小時內直接打印出具備完整功能的線性電機。這項研究發表于《虛擬和物理原型》期刊,其核心創新在于通過集成四種不同類型的擠出模塊,實現了五種功能性材料的同步輸出,為電機制造開辟了全新的路徑。
傳統擠出式3D打印機通常僅能切換兩種材料,而MIT團隊設計的系統通過整合線材擠出器、顆粒擠出器、墨水擠出器及加熱模塊,可同時處理介電材料、導電材料、軟磁性材料、硬磁性材料和柔性材料。研究人員改造了現有打印機架構,使不同材料在打印過程中精準分層堆疊,最終形成的線性電機僅需在打印完成后進行磁化處理即可投入使用。
實驗數據顯示,該團隊用約三小時打印出的線性電機性能達到甚至超越傳統工藝制造的產品,而材料成本僅約50美分(按當前匯率折合人民幣3.5元)。這一成果不僅顯著降低了制造成本,更突破了傳統電機生產需要多工序組裝的限制,實現了從原材料到成品的"一站式"制造。
研究團隊特別強調了這項技術在供應鏈優化領域的潛力。對于偏遠地區或緊急維修場景,用戶只需獲取目標部件的數字模型,即可通過本地3D打印機快速生產替代件,無需等待數周甚至數月的跨國物流。這種按需制造模式有望減少對全球化供應鏈的依賴,尤其在醫療設備、工業機械等關鍵領域具有重要應用價值。













