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力压SLS:美科学家开发全新3D打印工艺!

2016-02-01 14:39
苏子言岁月
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  众所周知的是目前主流的金属3D打印采用的是激光或者电子束烧结技术,使用高能量的激光或者电子束扫描金属粉末床,使金属粉末熔化然后粘结在一起冷却成型进而逐层打印。然而,近日美国西北大学的一个科研团队开发出了一种全新的金属3D打印方法,可以说完全颠覆了以往的技术,它完全摒弃了激光或者电子束,而是采用了一种特质液体油墨和常见的熔炉分两步进行,第一步的成形方法和常见的FDM非常类似。

  首先,科研团队发明了一种混合了金属粉末、溶剂和弹性体粘结剂(一种医学领域经常会用到的聚合物)的特殊油墨,这种油墨可以在室温条件下直接用喷嘴挤出瞬间凝固,而其中因为使用了弹性体粘结剂,所以在这一阶段打印出的3D对象可以高度折叠或弯曲成更加复杂的结构,并且可以高达数百层厚而不至于坍塌,研发人员称之为“Green body”。

  第二步则是将已经形成的“Green body”放在普通熔炉内进行烧结,金属粉末经过加热则会融化永久的粘结在一起。

  负责该项目的材料科学和工程师Ramille Shah表示:“我们所使用的这种方式极大的扩展了3D打印结构,而且材料能够根据用户的需求进行灵活打印。尽管将金属3D打印分成了打印和烧结两个步骤,看似变得复杂,但是事实上这种方式突破了传统桎梏,让我们用更轻松的步骤来实现目标。”

  我们知道传统激光、电子束烧结虽然能形成极强的金属3D结构,但其成本高昂且耗时,而像一种中控的零部件使用这种方法还有一些限制,其次,用激光逐层加热的方法会在不同的区域产生加热和冷却的应力,破坏打印对象的微观结构。而使用这种新方法,在熔炉内进行加热确保了均匀的温度和致密结构烧结,不会产生翘曲和开裂。

  并且,在这种新方法中,可以一次使用多个挤出喷嘴,以更快速度打印出高达数米的3D结构,唯一的限制可能就是熔炉的尺寸了。

  据悉,这种工艺还可以打印一些金属氧化物,像铁锈粉,利用氢将它们还原成纯金属,使用铁锈粉的好处是,铁锈粉比纯铁更轻、更稳定,更安全,更重要的是成本大大降低了。

声明: 本文由入驻维科号的作者撰写,观点仅代表作者本人,不代表OFweek立场。如有侵权或其他问题,请联系举报。

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