佛吉尼亚大学研发胶体喷射3D打印机可制造复杂铜部件

铜是一种用途广泛的金属材料，它在机械制造、电子工业以及运输设备等许多方面都扮演着重要的角色。使用传统方法来制造加工铜不仅成本高昂，会浪费材料，而且难度很大。不过得益于弗吉尼亚理工学院（VT）最新的研究项目，这种情况也许很快就会得到改变。

据中国3D打印专业媒体平台南极熊了解，VT这项最新的研究是一款开发中的铜材料3D打印机，该项目是由机械工程系的副教授Christopher Willams博士带领的。尽管金属3D打印机已经很常见了，许多公司也已经开发出了多款较成熟的金属3D打印机，不过Willams博士团队正在研制的这款机器还是稍有不同：它使用的金属材料 — 铜，是一种非常不容易加工的材料。

“我们正在开发的工艺叫做粘结剂喷射。具体来说就是通过墨水喷头选择性地将粘合剂喷射到铜金属的粉床上，一次一层。当整个物体以这种方式打印完成，我们会将它放到熔炉中进行烧结和融合，最终得到真正的金属部件。”

尽管这种工艺能够量产多种铜质部件，不过它还是存在一些需要解决的问题。其中最大的问题是，这些部件是以先打印后烧结的方式形成的，这会造成铜粉颗粒间有极小的空气残留。所以，以这种工艺制造的零件比通过传统方式制造的零件要更加脆弱。不过，研发团队也不是没有对策。他们目前正在测试一种假设，即通过使用纳米悬浮剂的粘合剂来填满铜粉颗粒间的空隙的方式来提高打印部件的密度和加强烧结过程中相邻粉末颗粒间的结合力。

微观尺度下的铜粉颗粒及间隙中的空气

实际上，团队正在计划向喷射胶中添加纳米粒子，希望能够以此填补上烧结过程中会出现的空隙。

“我们希望这可以改善铜的烧结效果，最终部件的机械性能以及它的导电能力，”Williams博士解释说，“我们希望分享这些成果，让工程师可设计师能够以更轻松的方式为能源、热能和结构方面的应用设计出任意复杂的铜部件。”

via 3dprint

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