微纳金属微纳3d打印技术简介应用:AFM探针?

近日,我校山东省增材制造工程技术研究中心兰红波教授团队在电场驱动喷射微3D打印及应用研究方面取得重要进展,相关研究成果以“Templateless, plating-free fabrication of flexible transparent electrodes with embedded silver mesh by electric-field-driven microscale 3D printing and hybrid hot embossing”为题(DOI:10.1002/adma.202007772),发表在材料学领域国际顶尖期刊《Advanced Materials》(SCI影响因子:27.398)上。我校朱晓阳副教授与刘明杨硕士为论文共同第一作者,朱晓阳副教授与兰红波教授为共同通讯作者。青岛理工大学山东省增材制造工程技术研究中心是第一署名及唯一通讯单位。柔性透明电极(柔性透明导电薄膜)是一种同时具有优异导电性、光学透光率及柔韧性的新型先进光电功能薄膜材料和战略性材料,在柔性光电显示/转换器件、触摸屏、智能窗、5G透明天线、柔性太阳能电池、电子皮肤、电子纸、透明电加热/电磁屏蔽、柔性透明电子、柔性传感器、可穿戴设备等诸多领域有着非常广泛的工业化应用。嵌入式金属网格柔性透明电极作为最有前景的下一代柔性透明电极之一,近年来受到广泛关注。但现阶段嵌入式金属网格柔性透明电极制造仍然面临着制造成本高、工艺复杂、环境污染及金属网格性能低等瓶颈。作者基于电场驱动喷射微3D打印与大面积复合热压印技术,创造性地提出高性能嵌入式金属网格柔性透明电极“无模无镀成型新技术”,实现了高综合性能嵌入式金属网格低成本高效绿色制造。论文得到审稿专家的高度评价,认为该工作提出了一种高性能透明电极低成本绿色制造新策略,并且得到期刊视频摘要亮点报道。近一年来,兰红波教授团队在微纳3D打印和增材制造等方面取得多项重要成果:2021年张广明和杨建军副教授研究成果发表在国内顶尖期刊《科学通报》;2021年朱晓阳副教授研究成果发表在国际权威期刊ACS Applied Materials & Interfaces(Q1,8.758);2021年张广明副教授研究成果发表机械工程领域权威期刊Virtual and Physical Prototyping(Q1,7.31);2021年侯章浩副教授研究成果发表在复合材料领域权威期刊Composites Science and Technology(Q1,7.09);2020年郭鹏飞副教授研究成果发表在材料腐蚀领域权威期刊Corrosion Science(Q1,6.479)。此外,根据2020年国家知识产权局统计分析报告,团队在“微纳尺度3D打印”专利数量居全球首位。2020年12月兰红波教授主持的山东省自然科学基金重大基础研究项目“面向增材制造的高性能功能梯度材料设计与控形控性研究”获批(ZR2020ZD04),项目经费300万元。2020年11月团队参与制定的两项增材制造国家标准正式发布。团队为学校双一流的建设做出积极贡献。“每日党史”11950年4月13日,中央人民政府委员会召开第七次会议,通过了《中华人民共和国婚姻法》,废除包办强迫、男尊女卑、漠视子女利益的封建婚姻制度,实行男女婚姻自由、保护妇女和子女的合法利益的新婚姻制度。这是扫除我国封建旧传统,实现妇女解放的一件大事。21965年4月13日,中共中央同意新技术进口小组《关于引进新技术工作几个主要问题的报告》。《报告》认为,1965年应当充分利用当前比较有利的国际环境,适应国内经济形势和建设的需要,更积极地展开从资本主义国家引进新技术的工作。重点是冶金、矿山、汽车、机床、仪器仪表和电子工业的设备和技术,以及为建设三线所需的工程机械。在引进新技术的三种方式中(进口成套设备、进口单项设备、购买技术资料),应以更大的力量进行和探索后两种方式。31982年4月13日,中共中央、国务院公布《关于打击经济领域中严重犯罪活动的决定》。《决定》尖锐地指出:打击经济领域的严重犯罪活动,进行反对腐化变质的斗争,关系到我国社会主义现代化建设的成败,关系到我们党和国家的盛衰兴亡,这场斗争必然是长期的持久的。41987年4月13日,中葡两国政府在北京正式签署《中华人民共和国政府和葡萄牙共和国政府关于澳门问题的联合声明》,确认中国政府于1999年12月20日对澳门恢复行使主权。青小理荐读原标题:《新突破!兰红波教授团队在微纳3D打印研究方面又出成果!》阅读原文特别声明本文为澎湃号作者或机构在澎湃新闻上传并发布,仅代表该作者或机构观点,不代表澎湃新闻的观点或立场,澎湃新闻仅提供信息发布平台。申请澎湃号请用电脑访问http://renzheng.thepaper.cn。扫码下载澎湃新闻客户端}
2018-09-06 15:51
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增材制造协会
金属3D打印位于整个3D打印产业链的顶端,是3D打印体系中最前沿和最有潜力的技术,对于深化制造业改革和创建新型生产方式具有举足轻重的作用。同时,金属3D打印也是增材制造拓展市场的“先行者”,通过关键领域的应用将3D打印延伸到社会的全领域。
所以,对于金属3D打印技术的研究和探索一直是行业关注的焦点,目前主流金属3D打印主要是以激光或电子束为热源、以金属粉末为材料的方法,设备本身动则上百万,尤其是可用的金属粉末价格高昂。
近年来随着金属3D打印地位在制造业中的优势凸显,吸引了越来越多的资本和科研力量进入了该领域,围绕着改进技术、降低成本两大主题,世界各地涌现出了不少新的金属3D打印方法,虽然这些技术还未进入主流市场,但其创新成型方式和应用空间暗藏潜力,可作为借鉴为行业打开新的思路。
长丝金属打印FMP技术
长丝金属打印是由EVO-tech公司开发的,接近激光烧结,因为它使用一定体积的金属粉末,其在再固化成所需形状之前被选择性地熔融。EVO-tech的创新是首先处理这种金属粉末以形成长丝,类似于FDM或FFF 3D打印中使用的塑料细丝。用于挤出方法的金属丝已经可用,但与此不同,EVO-tech的技术能够生产与金属粉末一样接近金属的部件。
在选择金属粉末用于长丝之后,将合适的粘合材料(通常是某种聚合物)与其混合。然后将所得的颗粒原料形成为长丝。该金属丝可以在压力和高温下通过喷嘴挤出。到目前为止,这一步已经使用EVO-tech的EVO-lizer 3D打印机实现,该打印机专为具有硬化、高温喷嘴(高达330摄氏度)和高温打印床的工艺而设计。
纳米级金属3D打印技术
CytoSurge的核心技术是专利的FluidFM技术,FluidFM技术是一种重塑微管技术,FluidFM移液器微管有比人类头发的直径还要小500倍的孔径。这种独特的结合了显微镜和微流控技术提升业界的应用程序到一个更高的水平,并带来真正独特的组合,FluidFM的应用领域包括从单细胞生物到表面分析以及更多,带来最苛刻的纳米操作任务实验的灵活性。
CytoSurge与瑞士联邦工学院的联合使得FluidFM技术与3D打印几乎深度结合起来,瑞士联邦工学院通过整合FluidFM Probes到打印机上,发现不仅仅可以实现例如金、银、铜这些金属的纳米级打印,还可以打印细胞和复合材料。
原子扩散增材制造(ADAM)
Markforged在2017年CES上展示了一款新型的金属3D打印机MetalX,使用的是一种称为原子扩散增材制造(ADAM)的突破性技术。 这种方法类似于熔融沉积,将塑料粘合剂包裹金属粉末,打印完成之后,在烧结炉中将塑料粘合剂去除,同时将金属粉末烧结成型,其金属部件的致密度可达95 %—99%。
此外,得益于与基于云软件Eiger的在线激光检查,用户可以在软件上检查每个打印图层,对打印部件进行监控。
目前,MetalX可以3D打印17-4和303高端不锈钢,还有其他几种用于注塑成型的工具钢A-2,D-2、M-2,以及6061和7075铝、6AL 4V钛都在研发中。
液态金属3D打印
VaderSystems是一家由父子两人Scott 和Zachary Vader创立的企业,他们发明了一种液态金属3D打印的方法,将铝线在750摄氏度的条件下熔化,然后液态金属在一个包裹着电磁场的1200 °C的排出室内通过喷嘴喷射出液滴,整个过程逐层沉积,500微米的液滴大小可以达到1000滴/秒或1磅/小时的打印速度。
所使用的材料为标准的铝丝,比金属粉末的成本要低,但是打印机本身并不便宜,每台售价40万美元(约人民币276万)。
目前这家公司已经卖出了第一台机器MK1,买方为罗彻斯特理工学院。该公司又在继续开发第二代机器MK2,将拥有10个喷嘴,速度提升30倍,打印材料也将拓展到铜。
纳米粒喷射(NPJ)
Xjet是一家以色列初创公司,他们开发过一种突破性的新的金属3D打印解决方案:纳米粒喷射或称为NPJ3D打印。NPJ使用纳米粒来创造特殊的液态金属,然后再快速地将这些液态金属喷射成液滴,逐层成型,目前该技术还可以喷射含有陶瓷纳米颗粒的液滴。随后,在高温构建室内蒸发液体,从而迫使金属、陶瓷纳米粒形成一个真正的、高细节度的零件。这些零件随后会被烧结,其支撑结构会被手动拆除,更重要的是它的分辨率可以达到1微米的层厚。
智能微铸锻金属3D打印新技术
由华中大数字装备与技术国家重点实验室张海鸥教授主导研发的金属3D打印新技术“智能微铸锻”,成功制造出世界首批3D打印具有锻件性能的高端金属零件。这一技术,改变了长期以来由西方引领的“铸锻铣分离”的传统制造历史。
新技术创造性地将金属铸造、锻压技术合二为一,大幅提高了制件强度和韧性,提高了构件的疲劳寿命和可靠性。同时,新技术省去了传统巨型锻压机的成本,可通过计算机直接控制成形路径,大大降低了设备投资和原材料成本。目前,这一技术已经分别取得中国和国际专利。
数字光处理(DLP)工艺
荷兰最著名的陶瓷3D打印机公司Admatec Europe BV与荷兰能源研究中心(ECN)合作,共同推出了一款新的金属3D打印机:ADMETALFLEX。据了解,和它的陶瓷3D打印机一样,ADMETALFLEX使用的是数字光处理(DLP)工艺,用投影机将含有陶瓷或金属颗粒的树脂层层固化,部件完成以后,放入烘箱中烧结,将光敏聚合物和粘结剂去除,从而获得金属或陶瓷部件。利用其新的3D打印机,Admatec旨在满足市场对于尺寸相对较小的高精度、高性能金属部件的不断增长的需求。
目前这款机器可以用316L不锈钢打印出98%的致密部件。
MIG焊接和CNC铣削
佛罗里达州创业公司Ability3D曾为其桌面金属3D打印机Ability1在Kickstarter上 发起了一场众筹,支持者最低将以$2899(约2万人民币)获得一台Ability1,这样低廉的价格简直震撼。
它不需要昂贵的激光烧结或金属粉末,因为它结合使用两个更简单的工艺:MIG焊接和CNC铣削。实际上,它是一种混合型焊接和铣削机器,首先用MIG焊机沉积一层金属,然后用数控铣床裁剪掉任何粗糙的边缘。每一层这个过程会重复,直到对象完成。
由于MIG焊接是一种常见技术,用户可将多种焊丝类型,包括铝、不锈钢等用作3D打印材料。
构建体积为200 mm x 200 mm x 200 mm,定位精度为+/- 25微米,最小层厚为5微米,最大层厚为1000微米。
MIG焊接和CNC铣削
DesktopMetal是从MIT诞生的企业,GoogleVenture、BMW、Lowe’s等投资大佬都对其趋之如骛。它研究是一种类似于FDM的桌面金属3D打印技术。
该技术采用静电力来控制金属液滴从喷嘴中滴出。金属线材会被送入电感式加热管,然后熔化成为液态,接着在喷嘴口形成液滴,最后在压力等因素作用下滴到平台上,机械控制系统按照一定的路径移动从而堆积形成三维金属件。
直接金属书写(Direct Metal Writing)技术
美国著名应用实验室劳伦斯利弗莫尔国家实验室(LLNL)与美国知名私立研究型大学伍斯特理工学院合作开发出一种全新的金属3D打印工艺——直接金属书写(Direct Metal Writing)。
新方法使用一种半固体金属,也可以称其为一种剪切稀化材料,这种特殊的金属材料在静止时表现得像固体,但被施加力时则可以像液体一样流动。目前研究人员是将一种铋锡混合物加热至半固体状态,然后将其从喷嘴挤出,还在继续寻找新的合金。该方法减少了3D打印部件中的氧化物和残留应力。
液态金属电子增材制造技术
北京梦之墨团队研发出最新研发的液态金属电子电路打印机。应用该设备,即使没有任何电子学经验的个人甚至孩童也能通过电脑操控,短时内即可直接打印出从网上订制的电路图案并制作出自己的终端功能器件,一定程度上实现了电子硬件的直接下载。
液态金属电子增材制造技术是由梦之墨团队于国内外首创的变革性电子制造技术,通过液态金属电子墨水直接快速制造出柔性可拉伸电子电路及终端功能器件,完全革新了传统电子工程学与3D打印的制造理念,其所见即所得的电子打印模式为发展普惠型电子制造技术、重塑传统电子及集成电路制造规则提供了变革性途径,且快速、绿色、节省、低成本,团队已申请60余项底层核心技术发明专利,具有完整的自主知识产权体系。
(来自:3D帝国网)返回搜狐,查看更多
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几年前,用金属进行3D打印还只是用于工业。现在这一切都变了,金属3D打印可以在桌面FDM3D打印机和更多的专业机器上实现,不但可以生产高质量的零件,而且价格也更容易接受。本文让我们来看看3D打印金属零件的所有技术,以及你该选择用那种技术打印金属零件。△Raise3D推出的Forge1 3D打印机可以打印金属零件(来源:Raise3D)金属3D打印零件案例目前,市面上大约有10种方法可以3D打印金属零件。这些方法根据所使用的原材料形态以及能量源进行粗略的划分,比如材料是金属丝、金属粉末还是金属线材。有些甚至还使用金属树脂、金属棒和金属颗粒作为原材料,每种方法都能制造出具有不同属性的部件。选择使用哪种金属技术需要考虑零件细节、形状、尺寸、强度、金属类型、成本、打印速度和数量等方面的因素。如果从这些方面进行分析,每项技术都有优点和缺点,不幸的是,没有一种方法能快速、廉价、完美地3D打印出超强的零件,所以要根据应用需求来选择到底使用哪种技术。让我们来看一些金属零件的例子。△像这种用金属丝3D打印的零件,往往需要进行后期加工(来源:BCN3D)上面这个小的钢制喷嘴是一个使用金属丝打印的零件。像这样的零件完全适合使用金属长丝,能够在车间或办公室快速地现场3D打印,使用经济实惠的FDM 3D打印机,然后交给第三方进行后处理。总的来说,这个过程可能只需要几天时间。使用其他的制造方法,来制造这个零件将会成本昂贵并且缓慢。△Zenith Tecnica公司使用GE的电子束熔化技术3D打印的钛合金骨科植入物(来源:Zenith Tecnica公司)这些髋关节和膝关节植入物样本(上图)是使用电子束熔化(EBM)打印的。它们结构错综复杂,使用昂贵的钛制成,并按照极高的材料质量和公差制造,以满足医疗植入物标准。EBM 3D打印机的真空环境确保了清洁和可控的打印条件,而高功率的电子束使打印机能够在每次构建中生产多个零件,以实现高生产率。△使用WAAM 3D打印技术打印的起重机吊钩(来源:Huisman)上面这个巨大的起重机吊钩是用电弧增材制造(WAAM)打印的,然后进行后期加工。像这样一个巨大和沉重的零件非常适合使用WAAM,因为这项技术比任何传统的金属制造方法(如锻造或铸造)更快,而且同样坚固。此外,这种零件可以在离需求点较近的工厂中生产,甚至可以在现场生产,例如在石油钻井平台上。△Cobra Golf在2020年推出了3D打印的King Supersport-35高尔夫球推杆,它是使用惠普Multi Jet金属粘合剂喷射技术3D打印的(来源:Cobra Golf)Cobra Golf上面的这些高尔夫球杆是使用惠普的金属粘合剂喷射技术3D打印的。这种独特的形状是其他任何制造技术都无法做到的。由于需要成千上万个相同的零件,制造商选择了粘合剂喷射技术,因为它的速度快、产量高。同时,这项技术还能打印出色的表面光洁度。Cobra Golf将球杆制造转交给一家美国本地的增材制造商,无需从亚洲的制造中心制造和发货。3D打印金属的10种最佳方法技术类型成型尺寸成本最小层高零件性能打印速度FDM/Extrusion
熔融挤出成型(线材)小到中$0.05 mm中到高最高500 mm/sSLM/PBF
选择性激光熔融或激光粉末床小到中$$$0.02 mm高最高25 cm3/hEBM/PBF
电子束熔融或者电子束粉末床小到中$$$$0.07 mm高55 – 80 cm3/hMetal Binder
Jetting
金属粘结剂喷射小到中$$$0.035 mm高1,500 cm3/hWAAM
电弧送丝大到非常大$$1 mm高2.2 kg/hDED Laser
激光直接能量沉积中到大$$$$0.2 mm高500 cm3/hDED eBeam
电子束直接能量沉积中到大$$$0.2 mm高2,000 cm3/hMetal
Lithography
金属立体光刻很小到中$$$$0.01 mm高最高300层/小时Cold Spray
冷喷涂中到大$$0.38 mm高100 g/mMicro 3D
Printing
微纳3D打印很小$$$$0.005 mm高–△来自通快的选择性激光熔化部件(来源:通快)该如何选择适合自己的金属3D打印技术?正如你在上图中所看到的,并非所有的金属3D打印技术特征都是以相同的方式测量的,特别是在涉及到构建速度时。一些技术通过沉积材料的重量来记录构建速度,而其他技术则以材料的成型体积来衡量。这些速度也受到被打印部件的形状的影响。此外,一项技术中的每台3D打印机都不可能达到相同的速度。层高,通常是打印精细细节能力的一个参数,但它受所使用的材料、零件的形状和打印速度的影响。在投资任何一项技术之前,请向多家3D打印机制造商索取样品部件(相同的部件)。样品零件应该附带一份报告,说明打印该零件需要多长时间,打印机可以一次打印多少个该尺寸和形状的零件,每个零件的价格,以及材料消耗。10种金属3D打印技术简介1. FDM与挤出成型△在FDM 3D打印机上使用巴斯夫Forward AM的不锈钢长丝3D打印的金属零件(来源:Ultimaker、IGO3D)有几种3D打印技术属于挤出技术。一种是我们熟悉的熔融沉积成型(FDM),它使用由塑料基底制成的长丝,其中均匀地注入了金属颗粒。打印金属部件的金属长丝必须含有高比例的金属粉末(约80%),并需要经过脱脂、烧结等后处理,以去除塑料成分得到金属部件。市场上的一些桌面FDM 3D打印机可以用金属丝打印,这些金属丝有不锈钢(316L,17-4 PH)、铜和钛。另一项技术使用的是具有更高浓度的金属长丝。以至于它实际上是一根坚固的金属棒,但仍然可以被加热和挤出。这些材料通常是某一特定3D打印机所独有的,如Markforged或Desktop Metal,其成本比普通FDM高,但比其他金属3D打印方法低。第三种金属挤出方法(尽管在工业领域有更多)是使用金属颗粒进行挤出,金属颗粒可以是与注射成型相同的材料,因此成本较低,也可以是特别制作的颗粒。2. 使用激光的金属粉末床熔融——选择性激光熔化(SLM)△金属打印机制造商SLM Solutions的粉末床熔融设备,使用激光来融化金属粉末(来源:SLM Solutions)使用高功率激光器选择性地熔化金属粉末的3D打印机,这种技术的设备占了金属3D打印机的大多数,通常被称为选择性激光熔化(SLM)或粉末床熔化(PBF)。打印机可以使用 "纯 "金属材料,也可以使用合金材料。SLM 3D打印机使用粉末状金属原材料,在投入打印仓之后,由刮刀或滚筒将金属粉末平铺在基板或构建平台上形成一个薄层。接下来,一个高功率的激光器按照切片的图案来选择性地熔化粉末材料。然后,构建板下降到一个小层的高度,涂布机在表面上铺上另一层新的粉末。打印机不断重复这些步骤,直到得到成品部件。与EBM技术相比,SLM技术可以打印出更好的初始表面光洁度和更高的精度。3. 用电子束进行金属粉末床融合——电子束熔融(EBM)△使用电子束的粉末床熔融技术因打印速度快和高产量而受到推崇,这些外科植入物是使用GE Additive公司的Arcam 3D打印机打印的(来源:GE Additive公司)电子束熔化是一种使用电子束作为能量来源的3D打印技术,主要用于导电金属。所有EBM 3D打印机都由一个能够发射电子束的能量源、一个粉末容器、一个送粉器、一个粉末再涂层器和一个加热的构建平台组成。需要注意的是,打印过程必须在真空中进行。这是因为电子束的电子会与气体分子发生碰撞,这将 "杀死 "电子束。由于电子束能量较高,EBM可以比SLM更快,产品部件的残余应力也比SLM低。4. 金属粘结剂喷射△使用3D打印机制造商ExOne(被Desktop Metal收购)的金属粘结剂喷射技术制造的金属零件(来源:ExOne)金属粘结剂喷射可以打印出具有复杂设计的零件,而不是实心的,由此产生的零件在具有同样强度的同时,也大大减轻了重量。粘结剂喷射的多孔性特征也可用于实现医疗应用中更轻的终端零件,如植入物。与其他增材制造工艺一样,粘结剂喷射可以生产具有内部通道和结构的复杂部件,消除了焊接的需要,减少了部件的数量和重量。为粘结剂喷射重新设计你的金属部件,可以大大减少使用和浪费的材料。总的来说,金属粘结剂喷射零件的材料特性与用金属注射成型生产的金属零件相当,后者是大规模生产金属零件的最广泛使用的制造方法之一。另外,粘结剂喷射部件表现出更高的表面光滑度,特别是在内部通道。5. 电弧送丝增材制造(WAAM)△来自MX3D的WAAM钢件(来源:MX3D)电弧送丝增材制造以金属线为材料,以电弧为能量来源,与焊接非常相似。电弧熔化金属丝,然后被机械臂一层一层地沉积到一个成型平台上。与焊接一样,惰性气体被用来防止氧化并改善或控制金属的特性。这个过程逐渐将材料制造成一个完整的三维物体或修复现有物体。没有支撑结构需要移除,如果有必要,成品部件可以通过数控加工达到严格的公差,或者进行表面抛光。通常情况下,打印出来的部件需要热处理,以释放残余应力。6. 基于激光的定向能量沉积(DED)△使用激光定向能沉积技术在DMG Mori的机器上3D打印金属零件(来源:DMG Mori)使用激光定向能量沉积技术来熔化金属材料,同时由喷嘴沉积。金属材料可以是粉末或金属丝形式。尽管用DED技术能够建造完整的零件,但这种技术通常被用来修复或增加现有物体的材料。当与数控加工相结合时,它可以产生一个精确的成品部件。DED系统可能不同于PBF系统,因为使用的粉末通常尺寸较大,需要更高的能量密度。与PBF系统相比,拥有更快的构建速率。然而,带来了较差的表面质量,可能需要额外的加工。通常用于PBF系统的支撑结构很少或从未用于DED,DED通常使用多轴转台来旋转构建平台以实现不同的特征。在不需要粉末床的情况下,DED系统可以在现有零件上进行维修或打印。7. 基于电子束定向能量沉积(DED)△xBeam DED打印机电子束熔化金属线3D打印的零件,这些打印出来的零件有一半经过CNC加工,以达到最终的零件质量要求(来源:xBeam)电子束定向能量沉积使用电子束熔化金属线(而不是粉末),同时由喷嘴沉积。与上述WAAM非常相似,电子束DED因速度而受到推崇。与WAAM不同,这些打印机需要一个真空室。通常情况下,零件被打印成接近净值的形状,然后用数控机床加工成严格的公差,如上面的照片所示。8. 金属立体光刻技术△用混合了金属的树脂材料制作的金属打印件通常出现在微型3D打印中(来源:Incus)金属光刻技术,也称为基于光刻技术的金属制造(LMM),使用光敏树脂和金属粉末的混合物浆料作为原料。这种对光敏感的浆料在光的作用下被逐层选择性地聚合起来。金属立体光刻拥有出色的表面质量,大多用于(但不限于)微型3D打印,因此它具有极高的细节。9. 冷喷涂△来源:Impact Innovations冷喷是一种制造技术,它以超音速喷射金属粉末,在不熔化的情况下将其粘合,这几乎不产生热应力。自21世纪初以来,它被用作一种涂层工艺,但最近几家公司已将冷喷技术用于增材制造,因为它能以比典型的金属3D打印机高约50至100倍的速度将金属层精确到几厘米。在增材制造方面,冷喷正在被用于快速制造金属替代部件,以及金属部件的现场维修和修复,如石油和天然气行业的军事设备和机械。修复后的零件,在某些情况下,可以比新的更好。10. 微纳金属3D打印△来自3D MicroPrint的微纳金属3D打印(来源:3D MicroPrint)有两种方法可以制造微型金属3D打印部件:上面提到的金属立体光刻技术和微纳选择性激光烧结(μSLS),这是一种小规模的激光粉末床熔融技术,上面也提到过。也被称为微型激光烧结或微型激光熔化,这种工业技术使用一个粉末床和一个精细激光。3D打印中的金属材料△来自The Virtual Foundry的FDM打印金属长丝(来源:The Virtual Foundry)几乎所有的金属都可以进行3D打印。除了零件的复杂性和速度之外,3D打印金属的主要优势之一是节省原材料和几乎没有浪费。当使用昂贵的材料(如钛)进行打印时,这一点极为重要。一些3D打印方法可以使用已经用于注射成型的的材料,如一些粉末、线材和颗粒,而其他材料则是为3D打印而独特配制的。如果你知道你的零件需要用什么材料打印,请查看下面的指南,了解你可以打印钛、铝和钢的所有方法。技术材料选择FDM/Extrusion
熔融挤出成型(金属线材)不锈钢(316L,17-4 PH),铜,钛,青铜,钨,铝SLM/PBF
选择性激光熔融或激光粉末床铝、铜、镍、不锈钢和工具钢、钛、贵金属EBM/PBF
电子束熔融或者电子束粉末床铝、铜、镍、不锈钢和工具钢、钛、贵金属Metal Binder
Jetting
金属粘结剂喷射马氏体时效钢、不锈钢和工具钢、镍、钴、钛、铝、铜、青铜WAAM
电弧送丝不锈钢和工具钢、钛、镍基合金DED Laser
激光直接能量沉积钢、铸铁、镍合金、钛合金、铝、铜等。DED eBeam
电子束直接能量沉积不锈钢和工具钢、镍合金、钛合金Metal
Lithography
金属立体光刻不锈钢、钛、铜、镍、黄铜Cold Spray
冷喷涂钛,铜,不锈钢和工具钢,铝,镍,铌,钽Micro 3D
Printing
微纳3D打印钢、铜、贵金属金属3D打印服务△BeamIT金属3D打印服务 (来源: BeamIT)为了从3D打印给金属零件和产品带来的所有优势中获益,你不一定需要投资自己的3D打印机。全球各地有越来越多的3D打印服务提供商,他们不仅可以用你选择的金属打印你的产品或原型,而且它们甚至可以为你的零件提供最佳方法、材料和设计的建议。}

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