由于金属物体在许多行业中都非常重要,所以近年来米,能够快速生成复杂形状的金属3D打印技术呈现出了极快的发展趋势,几乎每隔一段时间就有新技术诞生。最近,德国佛劳恩霍费尔的IFAM研究所就公布了又一种新型金属3D打印技术 — 3D丝网打印。它最大的特点就是能大规模制造小型金属物体,同时实现选择性激光熔融(SLM)和胶体喷射粉末等其它技术无法达到的高精度。
事实上,这种技术早在1993年就开始研发了,同时自2008年起就已经开始了小规模的应用,而现在,它已经足够成熟,所以有望在不久之后正式进入市场,推动金属3D打印进入主流。
除了前文所说的能实现大规模制造,精度高,这种技术的优点还有速度快、成本低。它能轻松同时打印多个微米级部件,也能高速制造出封闭结构,所以非常适合制造小型轻量化的结构,比如微系统、燃料电池部件、催化剂载体、微型机械、电极、植入物、珠宝等。
据南极熊了解,这种3D丝网打印技术的原理大致如上图所示:液态材料会从两个薄片之间的极小空隙中挤出,然后层层堆积,再烧结成型。与其它的金属3D打印工艺相比,它最大的优势就是精度高 — 打印件尺寸最小可达60微米,层厚最小可达50微米。此外,它还不需要支撑结构。
实际上这种新技术还有一个优点,就是不止能使用金属,还能使用许多其它材料,包括陶瓷、玻璃,以及混合物。此外,对这些材料的物态也没有严格要求。它们可以是雾化的,球状的,甚至不规则的。目前,已成功通过测试的材料有不锈钢、铜、钛,轻合金等。
另外值得一提的是,这种3D丝网打印技术还有一种衍生技术,就是3D模板打印技术。实际上就是用模板取代了丝网。该技术的优点包括:一、能消除莫尔效应,也就是令打印件上的线或点视觉不可见;二、速度比丝网打印更快;三、能实现更大距离的层间桥接,所以应用范围更广。
目前,采用这种3D丝网打印技术的打印机已经开发完成。它具有2个面积300mm x 300mm的打印台和封闭式的打印仓,年制造能力可达150万件。不过如果形成商业化的生产线,这个数字能提高到更惊人的700万。
可以想象,这种设备一旦完成,必将给金属3D打印界,乃至整个制造业带来极大的震动。也许这才是3D打印应有的未来。
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