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3D打印技术

混和三维打印技术可一次建立塑料金属结构


发布日期:2021-01-12 来源: 凌云3D


到迄今为止,金属和塑料增材制造技术相互间一直兼容问题,由于他们的溶点差别非常大。除此之外,当今的三维打印机仅选用塑料或金属,而且对三维塑料结构开展金属镀层的常规方式对自然环境不好,而且結果不佳。如今,日本的早稻田大学的科学研究工作人员早已开发设计出一种新奇,简易的方式来对金属和塑料做成的三维打印结构开展归功,这要得益于订制的热固性塑料和可商购的熔断器生产制造(FFF)打印机。这类新的混和三维打印技术能够将三维打印机的应用范畴拓展到三维电子产品,以用以将来的智能机器人技术和物联网技术(IoT)运用。

依据发布在《添加剂制造》杂志期刊上的一项科学研究,早稻田大学当代机械设备工程学系专家教授,由植田伸二郎(Shinjiro Umezu)领导干部的一组生物学家造就了一种可以对三维打印塑料结构的选中地区开展金属化的新技术。应用双挤压成型Ultimaker S3 三维打印机生产制造三维结构。一个喷头挤压规范熔化的塑料丙烯腈丁二烯丁二烯(ABS),而另一个喷头挤压订制的ABS涤纶丝,在其中负荷了贵金属金属催化剂氯化钯(PdCl2)。

根据应用一个或另一个喷头可选择性地打印层,该精英团队可以应用常规的纯ABS钨丝来生产制造产品工件的关键结构,而三维目标的特殊地区中却配有Pd。随后,将三维打印的结构立即渗入镍化学镀镍液中,以具备较强粘结力的方法将金属涂敷在选中的三维打印的塑料表层上。拟议中的塑料三维打印技术与有机化学涂层紧密结合不用一切蚀刻加工(据创作者称,它常常应用铬酸,一种在全世界范畴遭受严苛管控的剧毒化学品)或ABS结构的不光滑化(这针对常规有机化学涂层来讲是必不可少的)在塑料结构上具备较强的粘合力)。

3D打印应用金属催化剂负荷的钨丝和化学镀镍的金属塑料三维打印信息图表

除此之外,依据科学研究工作人员的叫法,她们的方式事实上是对用金属涂敷三维塑料结构的常规金属化加工工艺的重特大改善。她们叙述了一种更常规的方式,将塑料物件开展三维打印,随后渗入带有稀缺光泽度的银色金属钯的水溶液中,该水溶液黏附在物件表层。随后,将产品工件浸入在化学镀镍浴中,随后应用堆积的钯做为金属催化剂,使融解的金属正离子黏附到物件上。

科学研究工作人员说,尽管技术上有效,但常规方式 会造成不匀称的金属镀层,而且难以与塑料结构黏附。这很有可能是由于在常规的化学镀镍中,金属催化剂或金属催化剂前体沒有自带在产品工件中,而且催化反应解决是分离开展的。

“即便三维打印机容许大家用金属和塑料建立三维结构,大家周边见到的大部分目标還是二者的融合,包含电子产品。因而,大家觉得,如果我们可以想方设法应用传统式的三维打印机建立由金属和塑料做成的三维目标,那麼大家将可以拓展其运用范畴。”早稻田大学小型/纳米技术生产加工试验室责任人Umezu说。“大家的混和三维打印方式开拓了生产制造三维电子设备的概率,进而使保健医疗和保养中应用的机器设备和智能机器人越来越比大家今日有着的机器设备和智能机器人更强。”

Umezu表明,充分考虑其在三维电子设备中的潜在性主要用途,金属塑料混和三维打印在没多久的未来很有可能会越来越十分关键,它是即将来临的物联网技术和人工智能技术运用的关键。

3D打印应用不一样的催化反应方式得到的三维打印ABS结构(A应用常规方式,B和C应用地区可选择性催化反应技术)

除此之外,科学研究工作组下结论,因为很多金属(包含镍)以及铝合金能够根据化学镀镍来堆积,因而拟议的三维打印技术可广泛运用于生产制造具备各种各样金属特点的三维结构,比如电源电路,金属金属催化剂,光泽度在一些地区的外型和强度。

混和技术是马来西亚贝德理工学院科学研究工作人员的一项协作科学研究。日本电镀工艺生产商吉野热电工业生产; 和早稻田大学。从总体上,生物学家提议她们明确提出的三维打印技术具备好几个优势,即地区可选择性金属化;与常规的市面上FFF 三维打印兼容; 不容易毁坏包装印刷结构(表层蚀刻加工或不光滑化),而且对绿色环保,即不涉及到有害化合物。此项科学研究的结果显示,在三维打印的ABS结构上取得成功完成了地区可选择性和绿色环保的金属化,并具备强劲的粘合力,这为混和三维打印技术刮平了路面,该技术将完成金属和塑料的融合。


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