科研员通过“反转”的3D打印技术创造出多材料的物体

时间:2020-07-30 09:27       来源: 太平洋电脑网
  据外媒报道,当谈及金属的3D打印时,最常用的是一种称为选择性激光烧结(SLS)的工艺。 现在科研人员已经开发出了一种“反转”的技术变体,用于用不同的材料打印单个物体。 在传统的SLS中,一束激光照射到充满金属粉末的打印床上。当光束按照预先编程的模式来回移动时,它将粉末熔化并融合成固体,但只在选定的区域。随着更多粉末的加入,物体会逐渐形成,一次一层。
 
科研员通过“反转”的3D打印技术创造出多材料的物体
 
  但不幸的是,在不同类型的金属粉末之间来回切换是很困难的。这是因为新沉积的一种金属粉末层会与已经在打印床上的另一种金属粉末混合。由于两种金属的熔化温度可能不同,所以不一定能同时熔化。
 
  在Hod Lipson教授的带领下,纽约哥伦比亚大学的科学家们开发出了一种替代方案--它涉及到将激光从下面照射上去。最初,一种金属或聚合物粉末被一层层地沉积在玻璃板上。然后,将一个平坦的打印平台降到该板上,这样粉末就被夹在两者之间。接着,激光从下面穿过玻璃板,将部分粉末熔化并融合成所需的图案。
 
科研员通过“反转”的3D打印技术创造出多材料的物体
 
  当打印平台随后升起时,凝固的材料层就会粘在上面。然后将该平台降到另一块玻璃板上,玻璃板上覆盖着一层不同的粉末。当激光以与之前相同的模式移动时,该材料层就会被熔化并融合到现有的固化材料上。以这种方式来回走动,一个单一的固体物体就可以由两层或多层物质打印出来。
 
  作为一个额外的好处,由于物品不断地从粉末中被抬起来,用户可以看到它的形态。相比之下,在传统的SLS中,物品被环绕在它周围的粉末所掩盖--在打印过程完成之前,用户无法看到整个东西。
 
  “这项技术有可能打印嵌入式电路、机电元件,甚至机器人元件,”Lipson说。“它可以制造具有分级合金的机器零件,其材料成分从头到尾逐渐变化,比如涡轮叶片,核心使用一种材料,表面涂层使用不同的材料。”
 
  该技术在最近发表于《增材制造》杂志上的一篇论文中进行了描述。
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