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【中國(guó)智能制造網(wǎng) 企業(yè)動(dòng)態(tài)】荷蘭特溫特大學(xué)的研究人員已經(jīng)開發(fā)出一種新的金屬3D打印技術(shù)，這種技術(shù)可以讓激光設(shè)備在幾微米的尺度上，以逐滴方式打印金屬結(jié)構(gòu)，包括純金。按照慣例，金屬結(jié)構(gòu)可以通過光刻、鑄造、選擇性激光燒結(jié)或熔煉等方法來制造。然而，這些新方法還不適用于特征尺寸小于約10μm的金屬的3D打印，這對(duì)于電子設(shè)備而言將是有趣的。
研究人員的新技術(shù)被稱為激光誘導(dǎo)正向傳輸(名“LIFT”)，利用超短的激光脈沖熔化納米厚膜上的微小金屬碎片。這就形成了熔融金屬的微滴，這些微滴可以噴射到它們的目標(biāo)上，在著陸時(shí)凝固。由于這項(xiàng)技術(shù)，UT的研究人員能夠一點(diǎn)一滴地用銅和金的微滴構(gòu)建出螺旋狀的微結(jié)構(gòu)。這兩種金屬有相似的熔點(diǎn)，在這種情況下，銅充當(dāng)一個(gè)機(jī)械支撐“盒子”，黃金可以在上面形成。
金屬液滴的體積只有幾飛升(一萬億分之一升)。液滴的制造方法是用超短的綠色激光脈沖點(diǎn)燃金屬。這種的液滴產(chǎn)生使得結(jié)構(gòu)能夠精心構(gòu)造，高度僅為幾十微米，并且具有小于10μm的細(xì)節(jié)，具有小的表面粗糙度(約0.3至0.7微米)。對(duì)于研究人員來說，一個(gè)關(guān)鍵的問題是兩種金屬是否會(huì)在它們的界面混合：這會(huì)對(duì)蝕刻后產(chǎn)品的質(zhì)量產(chǎn)生影響。研究人員在《增材制造》中寫道，沒有發(fā)現(xiàn)這種金屬混合的跡象。
一旦結(jié)構(gòu)完成，研究人員就在氯化鐵中使用化學(xué)蝕刻來完全去除銅支架。通過這樣做，他們留下了純金的獨(dú)立螺旋復(fù)合材料。
創(chuàng)建完全獨(dú)立和懸垂結(jié)構(gòu)的能力對(duì)于打印復(fù)雜的3D設(shè)備是至關(guān)重要的。將LIFT與化學(xué)蝕刻結(jié)合使用可以顯示出小規(guī)模生成這些類型結(jié)構(gòu)的可能性。
LIFT技術(shù)是一種很有前景的技術(shù)，用于其他金屬和金屬組合。研究人員預(yù)計(jì)，3D電子電路、微機(jī)械設(shè)備以及生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用領(lǐng)域的傳感等材料將有機(jī)會(huì)得到應(yīng)用。因此，這是一種非常小規(guī)模的強(qiáng)大的新生產(chǎn)技術(shù)：3D打印“功能化”的重要一步。
這項(xiàng)研究由特溫特大學(xué)工程技術(shù)學(xué)院的固體、表面和系統(tǒng)力學(xué)系(MS3)和設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和管理系(DPM)共同完成。研究人員與特溫特大學(xué)(University of Twente)的分拆公司DEMCON corporation合作。
由Matthias Feinaeugle、Ralph Pohl、Ton Bor、Tom Vaneker和Gert-willem Romer等人撰寫的論文“通過純金屬薄膜的激光誘導(dǎo)正向轉(zhuǎn)移(LIFT)來打印復(fù)雜的獨(dú)立微結(jié)構(gòu)”已發(fā)表。
(原標(biāo)題：荷蘭特溫特大學(xué)使用激光技術(shù)3D打印純金“微寶石”)
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