哥伦比亚大学打开3D打印新方法

国际金属加工网 2020年08月04日

近日,哥伦比亚大学工程学院研究人员设计了一种新的3D打印技术,他们将其称为反向激光烧结(ILS)。这种新方法允许多个粉末在同一印数进行烧结,将打印机的激光垂直向上引导通过硼硅酸盐玻璃板将粉末烧结成一层薄薄的粉末,从而将材料的颗粒烧结在一起。

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哥伦比亚大学研究组的ILS3D打印设备

ILS首先将可控制数量的聚合物粉末沉积到玻璃上,然后将基材压在未熔融粉末单层的顶部,再使用蓝色激光将颗粒材料选择性地融合到其上。一旦完成该过程并且提起了基材,就可以补充材料。然后重复该过程,将新图层不断融合在一起,直到创建3D对象。

为了测试他们新颖的生产方法,研究团队使用Sinterit白色TPU和Sintratec PA12热塑性材料的混合物制作了一个50层厚、218毫米的样品。该部的平均厚度约为71μm,比使用常规SLS 3D打印缩产生的厚度更均匀。此外,其各个层的高度为43.6μm,使该结构很好地位于普通光烧结印花品的标准范围内。结果,研究人员得出结论,证明了其工艺的可行性与制造更坚固、致密材料的能力。

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研究人员生产的具有50层的原型零件

哥伦比亚大学的团队将在未来为ILS设计一种改进的打印机设置,具有自动粉末沉积功能和优化的激光参数,来进行多种材料的实验。通过其他研究,该项目的共同研究人员认为,该方法最终可以应用于生产多种材料的组件,从嵌入式电路板、机电部件,甚至到机器人组件都可以进行制造。

由于SLS技术可以借助粉末材料充当自支撑材料,因此该技术不需要支撑结构,从而被允许构建复杂的几何形状,这就是它主要应用于工业领域生产的原因。近年来很多增材制造公司都采用了自己的方法来优化SLS印刷,这可能是使增材制造行业从仅打印无源均匀零件到打印有源集成系统的关键之一。



(中关村在线)

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