「我們正在構建設計工具，幫助我們應對多材料設計空間中存在的數十億三維像素。所以，我們試圖使人們更容易地描述此空間中的3D模型。我們還在創建一些工具，讓用戶能夠驗證打印件是否可以按其原始意圖進行打印。」

——Rob MacCurdy教授

科羅拉多大學博爾德分校

Rob MacCurdy教授擁有豐富的使用3D打印的經驗，這使他能夠運用先進的工具和軟件來實現多材料打印，以增強其3D打印機器人的結構和功能。他和他的團隊還一起研究針對不同患者個體的醫學模型，並提前向外科醫生展示每個患者的形態。

為了促進該技術的發展，Stratasys®提供了一個研究方案套裝，為高級用戶提供前沿的軟件工具，為他們實現創新目標帶來了更大的靈活性和精確控製水平。

使用Stratasys PolyJet™ 打印機和特定的設計工具，用戶可以在打印每個三維像素時實現精確控製。獲得這種控製水平後，MacCurdy便能夠在他的多材料設計中創造創新的功能性。

挑戰

在科羅拉多大學博爾德分校的校園裏，一個6000平方英尺的工程中心正在引領在3D打印機器人設計中采用多材料的潮流。該中心由Rob MacCurdy教授以及三位機械工程教授、博士生、碩士生和本科生組成的團隊，他們嘗試改進多材料打印技術來創造具有先進功能的機器人。MacCurdy教授多年來一直在使用Stratasys 3D打印機來進行機械工程方面的創新，但是他目前的目標是利用不同材料組合在他的3D打印機器人上實現復雜結構和功能。

此外，MacCurdy還在致力於創建獨特的醫學模型，以輔助外科醫生理解患者的獨特形態。使用這些術前規劃模型可以縮短患者恢復時間，並通過縮短手術時間來降低費用，最終改善患者的治療效果。

許多研究人員和創新中心在嘗試更靈活、更精確地控製其增材製造工藝時面臨相似的挑戰，但高級用戶往往發現市場上現有的工具有很大的局限性。為了使有創新目標的用戶獲得他們所尋求的工具和能力，並促進他們使用3D打印實現這些想法，Stratasys最近發布了科研套裝。

「雖然有很多3D打印製造商都在朝這個方向發展，但Stratasys PolyJet打印機提供了更多的材料通道，通過引入各種材料——包括液體材料——我們可以提高這些3D打印零件的真實度。在探索改變材料特性以製作機械性能逼真的術前規劃模型方面，我們已經占據了前沿地位。」

——Rob MacCurdy教授

科羅拉多大學博爾德分校

解決方案

Robert MacCurdy已經非常成功地創造了完全用3D打印製作的機器人，並采用了液壓驅動，可以利用流體促使機械運行。使用增材製造技術製造由多種材料組成的柔性結構，該實驗室已經成功實現3D打印剛性和流體的材料組合。

流體是由打印機本身打印出來的，而不是後期添加進去的。正如MacCurdy教授所解釋的，「這是這個特殊機器人的一個重要部件，因為我們無法在後處理步驟加入流體。我們也無法處理這個設計中的所有隱匿角落。」通過同時打印固體和液體材料，這些機器人從打印機出來後就可以利用流體區作為驅動部件的一部分，而被立即使用。

「在我的實驗室裏，我們正在努力解決的最大挑戰之一是，使用許多不同的材料進行3D打印，並通過三維像素打印方法和Stratasys技術創造出很復雜的設計。」

——Rob MacCurdy教授

科羅拉多大學博爾德分校

結果

目前可用的軟件旨在幫助用戶簡化工作流程，但高級用戶往往需要更具體或更靈活的控製。通過向打印機和軟件提供更高級的命令，用戶可以執行更精細的編輯，確保他們能夠實現自己的目標以及良好的工藝。

Stratasys PolyJet打印機的設計是為了讓3D打印變得簡便，但當用戶想要對其3D打印能力進行更詳細和復雜的控製時，他們就需要更先進的工具來提供精確的命令。