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2024/02/13
速度與創新,液體金屬3D列印黃金時代
研究人員開發出一種能夠在幾分鐘內生產大型零件的快速
液態金屬
3D列印技術,其生產結構的速度,至少比現時的
金屬
積層製造流程快了10倍,一起來看看是怎麼辦到的吧!
液態金屬
列印(LMP)技術是由麻省理工學院和蘇黎世聯邦理工學院共同研發的,受橡膠研究的啟發,研究小組先建造了一個麵包大小的電爐,把鋁加熱到超過熔點,然後把液態
鋁
保留在機器的石墨坩堝內,再通過
陶瓷
噴頭進行重力列印。
因為熔化的鋁幾乎會摧毀一切的材料,所以研究人員從不銹鋼噴頭開始使用,然後使用
鈦
,最後才使用
陶瓷
。雖然陶瓷噴頭也可能會堵塞,因為噴頭尖端的加熱並不完全是均勻的。
熔融金屬被擠壓到100微米的玻璃珠列印床上,會形成預定的路徑,並硬化形成
3D結構
,無需
支撐
。
但是,儘管該技術證明比其他使用金屬的積層製造方法更快,並且可生產更大的物體,但它的解析度相對較低——這表示像下圖所示的鋁製椅子框架,雖然並不漂亮,但很實用。
研究人員建造了一台機器,可以熔化鋁,將熔融金屬保存在容器中,然後透過噴頭將它送入,以快速3D列印技術組件
然而,該團隊指出這項開發不僅可以利用
回收
或廢金屬,還可以應用於對高解析度不是首要考量的建築和工業設計上,而列印的材料還能承受
銑削
等後加工。
這標誌著金屬製造的全新思考方向,帶來重要的優勢,但也有一些缺點,只是對於大多數的建築物品,例如桌子、椅子和建築物,極高的解析度並非必要條件,而速度和規模、可重複性和能源消耗等因素,亦同樣重要。
與現有的電弧增材製造相比,這項技術的另一個優點是金屬在整個列印過程中,處於熔化的狀態,因此不容易斷裂和
翹曲
。
該研究團隊將繼續調整流程,改善流量控制和更一致的噴頭溫度,防止堵塞問題。
研究人員透過列印鋁製桌腳和椅子框架,展示出LMP技術
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