近日從外媒獲悉，特溫特大學(xué)的荷蘭研究人員開發(fā)了一種新的金屬3D打印技術(shù)，該技術(shù)允許激光設(shè)備逐滴打印金屬結(jié)構(gòu)，包括純金，打印精度可以達(dá)到幾微米尺度。
通常，金屬結(jié)構(gòu)可以通過光刻方法，鑄造選擇性激光燒結(jié)或熔化來制造。然而，這些新方法還不適用于特征尺寸小于約10μm的金屬的3D打印，這對于電子設(shè)備而言將是非常有意思的。
新金屬3D打印技術(shù)允許激光設(shè)備逐滴打印金屬結(jié)構(gòu)研究人員的新技術(shù)被稱為激光誘導(dǎo)正向傳輸(又稱“LIFT”)，它使用超短激光脈沖來熔化納米厚度薄膜中的微小金屬。這形成了熔融金屬的微滴，其可以噴射到目標(biāo)位置后并固化。由于這種技術(shù)，UT研究人員能夠逐滴構(gòu)建一個帶有銅和金微滴的螺旋微結(jié)構(gòu)。這兩種金屬具有相似的熔點(diǎn)，在這種情況下，銅作為支撐，金可以在其上形成。
新金屬3D打印技術(shù)允許激光設(shè)備逐滴打印金屬結(jié)構(gòu)激光打印技術(shù)：通過依次打印銅和金，將銅蝕刻掉，產(chǎn)生純金的獨(dú)立螺旋金屬液滴的體積只有幾個飛升(一萬億分之一)。制造液滴的方式是使用超短脈沖的綠色激光照射金屬。這種精確的液滴產(chǎn)生使得結(jié)構(gòu)能夠精心構(gòu)造，高度僅為幾十微米，并且具有小于10μm的細(xì)節(jié)，具有最小的表面粗糙度(約0.3至0.7微米)。對于研究人員來說，一個關(guān)鍵的問題是兩種金屬是否會在它們的界面混合：這會對蝕刻后產(chǎn)品的質(zhì)量產(chǎn)生影響。研究人員在增材制造中寫道，這些金屬之間沒有混合的跡象。
新金屬3D打印技術(shù)允許激光設(shè)備逐滴打印金屬結(jié)構(gòu)一旦結(jié)構(gòu)完成，研究人員就在氯化鐵中使用化學(xué)蝕刻來完全去除銅支架。通過這樣做，他們留下了純金的獨(dú)立螺旋復(fù)合材料。
創(chuàng)建完全獨(dú)立和懸垂的結(jié)構(gòu)的能力對于打印復(fù)雜的3D設(shè)備至關(guān)重要。將LIFT與化學(xué)蝕刻結(jié)合使用可以顯示出小規(guī)模生成這些類型結(jié)構(gòu)的可能性。
LIFT技術(shù)對于其他金屬和金屬組合也是一種很有前景的技術(shù)。研究人員期望在3D電子電路，微機(jī)械設(shè)備和傳感中使用的材料有機(jī)會，例如生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用。因此，它是一種非常小規(guī)模的強(qiáng)大的新生產(chǎn)技術(shù)：邁向3D打印“功能化”的重要一步。
該研究由固體，表面和系統(tǒng)力學(xué)(MS3)和設(shè)計，生產(chǎn)和管理(DPM)部門完成，這兩個部門都是特文特大學(xué)工程技術(shù)系的一部分。研究人員與特溫特大學(xué)的衍生公司DEMCON公司合作。
