通过熔融沉积建模(FDM)和直接墨水书写(DIW)成功展示了涉及悬垂(非锚定)结构的热塑性塑料3D自由形式结构的制造，但在适用材料和印刷条件方面受到限制。自由形式结构的3D打印需要支撑材料，该材料能够在非锚定位置打印热塑性塑料。

为了解决通过基于挤出的印刷制造自由形式的困难，已经广泛探索了使用微粒凝胶作为包埋介质。这些方法统称为嵌入式3D打印(e3DP)。

在这些演示中，凝胶在低粘度树脂的印刷过程中表现为具有低模量和低屈服应力的宾汉塑料。e3DP能够自由制造各种材料，例如有机硅，水凝胶，铸造合金，胶体和含有活细胞的水凝胶。

尽管进行了所有这些成功的研究，但e3DP尚未证明可自由成型地制造热塑性塑料。这是因为熔融的热塑性塑料和喷嘴通常高于100°C，并且它们与由微粒水凝胶组成的支撑介质不兼容。

新加坡技术与设计大学(SUTD)的Soft Fluidics Lab的研究人员开发了一种简单的方法，可以使用嵌入介质以自由形式方式对热塑性塑料进行3D打印，称为自由形式聚合物沉淀(FPP)。

在FPP中，作为周围介质的微粒凝胶同时具有两个基本功能。微粒凝胶为印刷油墨提供结构支撑，并通过浸没沉淀引起印刷油墨的相变。基于浸没沉淀和周围微粒的3D打印已经释放了自由成型热塑性塑料的能力。

该研究表明，使用水基和乙醇基微粒凝胶作为周围的凝胶，可以在FPP中使用更多数量的溶剂和聚合物。具有低聚合物浓度(低粘度)的聚合物油墨和具有孔诱导剂的油墨赋予印刷结构以内部孔隙。

论文的主要作者Rahul Karyappa博士说：“我们的方法首次克服了将聚合物油墨浸入微粒凝胶中的过程，从而克服了使用微粒介质制造热塑性塑料自由形式结构的局限性。” SUTD。

SUTD的首席研究员Mishio Hashimoto副教授补充说：“ FPP提供了一种独特的方法来制造机械强度高的组件，该组件由各种3D形状的热塑性塑料组成，而无需支撑材料。这扩展了增材制造的可用技术。”

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