三维(3D)打印技术在过去的十年中发展迅速,现在可以在工业环境中大规模生产。3D打印也被称为“增材制造”,它允许人们直接从原材料中创建任意复杂的3D对象。熔丝制造是最流行的3D打印工艺,将塑料或金属熔合并通过打印机头的一个小喷嘴挤压出来,然后立即凝固并与其余部分熔合。然而,由于塑料和金属的熔点非常不同,迄今为止,这项技术仅限于制造金属或塑料制品。
日本早稻田大学(Waseda University)的科学家最近在《增材制造》(Additive Manufacturing)杂志上发表了一项研究,他们开发了一种新的混合技术,可以制造出由金属和塑料制成的3D物体。领导这项研究的Shinjiro Umezu教授解释了他们的动机:“尽管3D打印机可以让我们用金属和塑料创建3D结构,但我们周围的大多数物体是两者的结合,包括电子设备。因此,我们认为,如果我们能够利用传统3D打印机创造出金属和塑料两种材质的3D物体,我们就能够扩大它们的应用范围。”
他们的方法实际上是对传统金属化工艺的一个重大改进,该工艺用于在三维塑料结构上涂覆金属。在传统的方法中,塑料物体被3d打印,然后浸入含有钯(Pd)的溶液中,钯会附着在物体的表面。然后,将工件浸入化学镀液中,使用沉积的Pd作为催化剂,使溶解的金属离子粘在物体上。虽然技术上可行,杏耀代理但传统方法产生的金属涂层是不均匀的,粘附在塑料结构上很差。
相比之下,在新的混合方法中,采用了双喷嘴打印机;一个喷嘴挤压标准熔化塑料(丙烯腈、丁二烯、苯乙烯或ABS),而其他喷嘴挤压装有PdCl2的ABS。通过使用一个或另一个喷嘴选择性地打印层,3D对象的特定区域被加载Pd。然后,通过化学镀,
杏耀客户端IOS不能下载 ,最终得到仅在选定区域上有金属镀层的塑料结构。
科学家们发现,使用这种方法时,金属涂层的附着力要高得多。更重要的是,由于原料中装载了Pd,他们的技术不需要对ABS结构进行任何类型的粗化或蚀刻来促进催化剂的沉积,这与传统方法不同。考虑到这些额外的步骤不仅会对3D物体本身造成损害,还会对环境造成损害,这一点尤其重要,因为使用了铬酸等有毒化学物质。最后,他们的方法与现有的熔丝制造3D打印机完全兼容。
Umezu认为,考虑到金属塑料混合3D打印技术在3D电子领域的潜在应用,在不久的将来,金属塑料混合3D打印技术将变得非常重要,而3D电子技术是即将到来的物联网和人工智能应用的重点。在这方面,他补充道:“我们的混合3D打印方法开启了制造3D电子产品的可能性,这样,用于医疗保健和护理的设备和机器人将比我们今天拥有的更好。”
这项研究有望为混合3D打印技术铺平道路,杏耀注册这将使我们能够充分利用金属和塑料的结合。