Generative推出新型AI生成的開源5軸FFF桌面3D打印機(jī)

2025年2月17日,，南極熊獲悉,，英國(guó)機(jī)器人工程初創(chuàng)公司Generative Machine正在利用Autodesk的Fusion 360軟件開發(fā)開源 5 軸熔絲制造 (FFF) 系統(tǒng)。

新系統(tǒng)突破了傳統(tǒng) 3 軸 FFF 3D打印機(jī)的局限性（這些打印機(jī)難以應(yīng)對(duì)懸垂和復(fù)雜的幾何形狀）,，通過傾斜構(gòu)建平臺(tái),，在零件定位方面提供了更大的靈活性。多軸方法減少了材料浪費(fèi),，提高了表面質(zhì)量,，并能夠生產(chǎn)通常需要工業(yè)設(shè)備的復(fù)雜設(shè)計(jì)。

Generative Machine 聯(lián)合創(chuàng)始人 Ric Real 博士表示,，當(dāng)生成設(shè)計(jì)與參數(shù)化設(shè)計(jì)方法相結(jié)合時(shí),，機(jī)器尺寸和性能特征可以動(dòng)態(tài)調(diào)整，從而可以立即生成新的配置,。他解釋道：“想象一下,，只需定義所需的構(gòu)建體積，更新參數(shù)化基礎(chǔ)配置,，并自動(dòng)將優(yōu)化的機(jī)器‘重新生成’到這些新尺寸,，不難看出‘自我設(shè)計(jì)’產(chǎn)品和機(jī)器的概念開始出現(xiàn)，我們可以在 Fusion 中完成所有操作,�,！�

△Generative Machine 的 5 軸 FFF 3D 打印機(jī)測(cè)試版。照片來自 Autodesk,。

利用生成設(shè)計(jì)和多軸運(yùn)動(dòng)控制

據(jù) Autodesk 介紹,，F(xiàn)usion360 的生成設(shè)計(jì)功能在機(jī)器的結(jié)構(gòu)開發(fā)中發(fā)揮了關(guān)鍵作用。這里應(yīng)用到了人工智能 (AI) 和云計(jì)算,，根據(jù)材料特性,、制造約束和性能要求等輸入?yún)��?shù)生成多種設(shè)計(jì)方案。

通過探索一系列可能的配置，F(xiàn)usion 360軟件可以改進(jìn)每個(gè)設(shè)計(jì)以提高效率和耐用性,。通過此過程優(yōu)化機(jī)器的機(jī)械結(jié)構(gòu)可以提高強(qiáng)度重量比,，同時(shí)減少不必要的材料使用。

此外,，F(xiàn)usion 360 還促進(jìn)了測(cè)試版的整體設(shè)計(jì)和開發(fā),。整個(gè)打印機(jī)都在軟件內(nèi)建模，從而簡(jiǎn)化了迭代過程,。

除了機(jī)器本身,，這家總部位于英國(guó)的初創(chuàng)公司還使用 Autodesk Fusion 對(duì)通過未指定的 3D 打印方法單獨(dú)制造的金屬部件進(jìn)行原型設(shè)計(jì)。使用 CNC 加工進(jìn)行后處理可確保這些部件符合嚴(yán)格的公差并保持打印機(jī)移動(dòng)軸之間的精確對(duì)齊,，這是多軸系統(tǒng)中的一個(gè)關(guān)鍵因素,，因?yàn)檩p微的錯(cuò)位都會(huì)嚴(yán)重影響打印精度。

對(duì)于運(yùn)動(dòng)控制,，這家工程初創(chuàng)公司正在利用Duet3D的運(yùn)動(dòng)控制生態(tài)系統(tǒng),，通過閉環(huán)集成實(shí)現(xiàn)高精度零件生產(chǎn)。Duet3D 的控制板與 RepRap 固件相結(jié)合,，為機(jī)器配置提供了靈活性，成為少數(shù)適合 5 軸 FFF 打印機(jī)的設(shè)置之一,。

Generative Machine聯(lián)合創(chuàng)始人Andrew Everitt強(qiáng)調(diào),，將單板計(jì)算機(jī)與控制板集成可以開發(fā)額外的插件，從而進(jìn)一步擴(kuò)展平臺(tái)的功能,。

Fusion 360 的鈑金工具用于設(shè)計(jì)電子外殼,，確保內(nèi)部組件的外殼精確且功能齊全。還使用 Fusion Electronics 探索定制印刷電路板 (PCB),，使 Generative Machine 能夠優(yōu)化 5 軸平臺(tái)的系統(tǒng)電氣架構(gòu),。

通過擴(kuò)大這項(xiàng)技術(shù)的使用范圍，Generative Machine 旨在讓先進(jìn)的 3D 打印技術(shù)更廣泛地為桌面用戶所用,。

△使用 CNC 加工對(duì)金屬 3D 打印部件進(jìn)行后處理,。圖片來自 Autodesk。

5 軸 3D 打印機(jī)的發(fā)展

Generative Machine 的 5 軸 3D 打印機(jī)加入了市場(chǎng)上現(xiàn)有的系統(tǒng)陣容,。去年,，奧地利 AM 初創(chuàng)公司VENOX推出了V-REX，這是一款專為工業(yè)和研發(fā)應(yīng)用而設(shè)計(jì)的 5 軸復(fù)合 3D 打印機(jī),。這款打印機(jī)自2022 年以來在奧地利 Wirtschaftsservice (aws) 通過 PreSeed DeepTech 資助的支持下開發(fā),，具有連續(xù)纖維打印頭，可沿自然方向?qū)�齊碳纖維等材料,，從而增強(qiáng)零件強(qiáng)度,。

△V-REX 5軸復(fù)合 3D 打印機(jī)

V-REX自動(dòng)換刀器支持多達(dá)六個(gè)不同的打印頭，可實(shí)現(xiàn)多材料打印。V-REX 的打印體積為 600 x 400 x 400 毫米,，擠出溫度可達(dá) 500°C,，可適應(yīng)各種熱塑性塑料和復(fù)合材料。VENOX 專注于高強(qiáng)度,、多材料 3D 打印,，將傳感器、導(dǎo)體和混合制造技術(shù)集成到單個(gè)構(gòu)建中,。

2020 年,，波蘭 3D 打印機(jī)制造商VERASHAPE的VSHAPER部門推出了VSHAPER 5AX，這是一款5 軸FDM 3D 打印機(jī),，具有針對(duì)工程應(yīng)用的加工功能,。這款系統(tǒng)旨在克服傳統(tǒng)逐層打印的局限性，具有旋轉(zhuǎn)和傾斜構(gòu)建平臺(tái),，可實(shí)現(xiàn)多向細(xì)絲沉積,，增強(qiáng)多個(gè)軸上的零件強(qiáng)度并減少對(duì)支撐結(jié)構(gòu)的需求。

5AX 支持多達(dá)六個(gè)可互換刀頭,，包括多材料打印,、銑削、鉆孔和拋光選項(xiàng),，最初于 2017 年發(fā)布,，是在波蘭國(guó)家研發(fā)中心的支持下開發(fā)的，并于 2018 年進(jìn)行了開放式創(chuàng)新計(jì)劃,，以根據(jù)行業(yè)反饋改進(jìn)設(shè)計(jì),。