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加州理工学院开发新3D打印工艺

发表于:2022-12-06财经网

  据盖世汽车援引外媒报道,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。

  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:“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。
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