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成本效益更高! 英研发电化学金属3D打印技术

2017-11-08 10:39:45 | 来源:智能制造网 | 编辑:张梦菲
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  近日,英国伦敦帝国学院研发出一种新的低成本金属3D打印工艺——电化学增材制造。这类3D打印机是使用金属离子溶液作为材料和导电基底作为构建表面来制造金属部件,可以用各种不同的材料和合金在“无热损坏的环境下”进行打印。

  据说,英国伦敦帝国学院的一个研究小组研发出一种新的低成本金属3D打印工艺。这种创新的工艺采用电镀技术,以成本效益更高的方式制造金属物件,被称为电化学增材制造(ECAM)。

  新研发的ECAM工艺采用的是电镀系统,一种传统用于金首饰电镀的工艺,逐层构建金属部件,而不是采用激光熔化或烧结金属粉末。通过施加外部电位将溶液中的金属离子还原成基本成分。电化学3D打印机中装载有离子溶液注射器,并在喷嘴和导电板间形成弯液面,通过施加外部电位沉积金属,打印头逐步移动,构建成一个3D打印物件。

  换而言之,ECAM 3D打印机是使用金属离子溶液作为材料和导电基底作为构建表面来制造金属部件的。喷嘴将金属离子溶液以微小的液滴沉积到导电基底上,金属离子实现电化学还原。

  这种新工艺除了比激光和气体AM系统的成本要低,还可以用各种不同的材料和合金在“无热损坏的环境下”进行3D打印。这种工艺还可以通过“逆转电位”用作减材制造,这意味着可以通过电化学溶解将打印的金属转化成溶液,金属材料实现循环再利用。此外,ECAM 3D打印过程中可以并入多个打印头,实现多材料金属3D打印。

  研究人员表示,尽管FDM和聚合物3D打印技术已有一系列经济实惠的系统,但金属3D打印技术依然昂贵,这也是他们选择集中研发金属3D打印机的原因之一。而且材料成本、昂贵的激光系统和必须的气体,如氩气,高成本意味着金属3D打印只适合一些高端工业领域,如医疗、航空航天和汽车制造业。而ECAM这种新工艺比目前市场上的金属3D打印入门门槛低,但目前仍不知何时这种工艺能商业化。

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