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微米尺度的黄金激光设备逐滴打印金属结构

2019-10-25| 发布者: www.d83w.com | 查看: 793|原作者: 东部三维网

摘要:10月31日,从国外媒体获悉,特温特大学的荷兰研究人员开发了一种新的金属3D打印技术,该技术可使激光设备以精确的印刷方式逐一印刷金属结构,包括纯金。可以达到几微米规模。通常,可以通过光刻,铸造,选择

10月31日,从国外媒体获悉,特温特大学的荷兰研究人员开发了一种新的金属3D打印技术,该技术可使激光设备以精确的印刷方式逐一印刷金属结构,包括纯金。可以达到几微米规模。

通常,可以通过光刻,铸造,选择性激光烧结或熔融来制造金属结构。然而,这些新方法也不适合特征尺寸小于约10μm的金属的3D打印,这对于电子设备将是非常令人感兴趣的。

研究人员的新技术称为激光感应正向传输(也称为“ LIFT”),该技术使用超短激光脉冲熔化纳米厚度薄膜中的微小金属。这形成了可以喷到目标位置并固化的熔融金属滴。由于这项技术,UT研究人员能够用铜和金的液滴构造出螺旋形的微结构。这两种金属具有相似的熔点,在这种情况下,铜充当可在其上形成金的载体。

激光印刷技术:通过依次印刷铜和金以产生独立的纯金螺旋来蚀刻铜

金属滴的体积仅为几升(一升的万亿分之一)。产生液滴的方法是用超短脉冲的绿色激光照射金属。这种精确的液滴生成使该结构的高度仅为几十微米,并且细节小于10μm,并且表面粗糙度最小(约0.3到0.7微米)。研究人员面临的一个关键问题是两种金属是否会在其界面处混合:这将对蚀刻后的产品质量产生影响。研究人员在增材制造中写道,这些金属之间没有混合的迹象。

结构完成后,研究人员在氯化铁中使用化学蚀刻来完全去除铜支架。这样,他们留下了纯金复合螺旋复合材料。

螺旋(c)的顶视图表明它是三维的,具有中心空隙。在(b)中,它仍然在铜盒中

创建完全独立且悬垂的结构的能力对于打印复杂的3D设备至关重要。将LIFT与化学蚀刻相结合可以显示出小规模生成这些类型的结构的可能性。

LIFT技术也是用于其他金属和金属组合的有前途的技术。研究人员期望3D电子电路,微机械设备和传感(例如生物医学应用)中使用的材料有机会。因此,它是一种非常小而强大的新生产技术:迈向3D打印“功能化”的重要一步。

该研究由固体,表面和系统力学(MS3)以及设计,生产和管理(DPM)部门完成,这两个部门都是特温特大学工程系的一部分。研究人员与特温特大学的衍生公司DEMCON合作。



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