加州理工学院开发新 3D 打印工艺 可制造微型金属部件
加州理工学院开发新 3D 打印工艺 可制造微型金属部件
加州理工学院(Caltech)的工程师开发了一种 3D 打印纯金属和多组分金属的方法。
盖世汽车讯 据外媒报道,加州理工学院(Caltech)的工程师开发了一种 3D 打印纯金属和多组分金属的方法。在某些情况下,其分辨率比以前使用的方法要小一个数量级。
(图片来源:加州理工学院)
这种新工艺只需稍加调整即可用于多种金属,甚至是同一制造部件中的多种金属,有潜力为制造微电子机械系统(MEMS)中的微小部件铺平道路。作为一种精确组件,MEMS 可用于车辆和太空应用、热交换器或生物医学设备。
通过 3D 打印过程逐层构建物体,可以创建以前无法制造的结构。以前主要采用锻造和喷墨成型等传统金属成形方法,或蚀刻及铣削等减成法。值得一提的是,目前的 3D 金属打印工艺使用激光来喷射金属粉末,然后闪光熔化金属,使其凝固成特定形状。通过这种方式,制造商可以制造分辨率约为 100 微米(大致两张纸的厚度)的结构。分辨率是指该过程能够产生的最小细节部分的比例。问题在于金属的传热性能非常好,特别是那些具有高导热率的金属。即使采用高度聚焦的激光,所扩散的热量也会融化目标区域以外的粉末,从而降低打印分辨率。
现在,研究人员开发了一种不同的方法,可以解决这一问题。通过 3D 打印水凝胶,而不是直接打印金属。在加州理工学院 Julia R. Greer 实验室工作的 Kai Narita 博士成立了一家名为 3D Architech 的初创公司,并从加州理工学院获得了这项新技术的授权。研究负责人 Max Saccone 表示:" 研究人员必须开发一种新方法,不能依赖热量来创建结构。"
水凝胶是由不溶于水的柔性聚合物链制成的材料,可用于制作软性隐形眼镜等产品。通过低功率紫外线灯发出的光,在液体聚合物中引发化学反应,可诱导聚合物链交联使其变硬。如果以特定模式反复重复这个过程,就可以形成预期微观形状。
然后,研究人员向 3D 打印水凝胶支架中注入水溶金属盐(想想盐水),导致金属离子渗入水凝胶,而不仅仅是覆盖其表面。然后,在该过程中的 " 反应 " 部分,通过熔炉烧掉结构中的水凝胶部分,根据具体材料熔炉温度可达到 700-1100 ° C。因为所有金属的熔点均高于水凝胶的燃烧温度,所以金属可以保持完整。
热量不仅可以去除水凝胶,而且在水凝胶燃烧时会使整个结构收缩,导致金属结构变薄。通过这一过程,再加上使用纯金属,该团队可以 3D 打印金属合金和多组分金属系统,形体尺寸约为 40 微米,不到人类头发宽度的一半。
研究人员 Rebecca Gallivan 表示:" 该工艺可以兼容多种金属,只需微调工艺中的反应阶段,即可为微尺度材料工程创造新的机会。" 除了开发工艺,该团队还利用铜、镍、银和不同的金属合金打印了 3D 结构。
研究人员表示,这种水凝胶灌注增材制造工艺(HIAM)创建了一种新途径,可以环保地、以前所未有的精度制造金属材料。
-
- 多项车辆功能刷新体验零跑 C11 迎来第五轮 OTA 升级
-
2022-12-08 00:33:10
-
- 谁说价格只涨不跌?这些豪华车降价 5 万起,性价比蹭蹭涨!
-
2022-12-08 00:30:56
-
- 开纯电动车最省钱?你错了 插混可能更划算
-
2022-12-08 00:23:33
-
- 每日新车:卡罗拉 Cross H2 概念车曝光;沃尔沃 EX90 正式首发
-
2022-12-08 00:16:11
-
- 普拉多卖 70 万高价,这些七座越野国产车,一点不比它差!
-
2022-12-08 00:13:57
-
- 城市限行载重放宽到 8 吨,长 6 米的黄牌轻卡可进城
-
2022-12-08 00:11:43
-
- 定速巡航又出事,这次轮到国产车,关键时刻还得看老司机
-
2022-12-08 00:09:28
-
- 开这些豪车去加油,我说“ 92 加满,谢谢”员工都不信!
-
2022-12-08 00:07:14
-
- 城市游侠的新身份,抹不去探险者越野大镖客的标签
-
2022-12-08 00:05:00
-
- 比亚迪海豹等,三款长续航纯电 B 级车推荐,最少都有 700km
-
2022-12-07 23:57:38
-
- 好开舒适的大七座旗舰 SUV 试驾吉利豪越 L
-
2022-12-07 23:55:23
-
- 观致名下存款只有 2651.3 元,生产设备将被拍卖还债
-
2022-12-07 23:53:09
-
- 换上四缸机!回头率不输 3 系,十多万买它,思域我都不要了?
-
2022-12-07 23:50:55
-
- 高端纯电轿跑又添重磅新车,合创 A06 17.98 万元起售
-
2022-12-06 22:28:22
-
- 我终于也可以在车上看世界杯了
-
2022-12-06 22:26:08
-
- 一场“不务正业”的跨界运动正在汽车界愈演愈烈
-
2022-12-06 22:23:54
-
- 现在油车有多便宜?同级丐版电车贵过油车顶配,买电车是“人傻钱多”?
-
2022-12-06 22:21:40
-
- 合资小型 SUV 常青树!这本田新车 13.29 万起 全系 1.5L 省油动力?
-
2022-12-06 22:19:25
-
- 海尔造车,瞄向华为
-
2022-12-06 22:17:11
-
- 增程式,一个能“改命”的老旧技术
-
2022-12-06 22:14:57