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来自 3D 打印机的金属:从液态铝到椅子、横梁和挂钩

并不时髦,但是打印出来的:一把椅子(来源:麻省理工学院自组装实验室)
并不时髦,但是打印出来的:一把椅子(来源:麻省理工学院自组装实验室)
熔化一块铝块,安装好 3D 打印机,然后制作一个框架或支架。足够坚固,可用于进一步加工。目标:铝回收再利用的新境界。
3D Printing Science

不只是哨子、船模和 D&D 人物。麻省理工学院的研究人员已经开发出利用 3D 打印工艺逐步制造金属零件的组件。

他们为此使用了铝。这种金属重量相对较轻,可广泛获得,熔点相对较低,易于回收利用,而且足够稳定,可满足苛刻的应用要求。

这种 3D 打印机还不太适合家庭使用。一个面包大小的铝块在超大型烤面包机中以 1,300 °F(700 °C)的温度熔化,该烤面包机由电力驱动。温度刚刚超过轻金属的熔点。

为了获得所需的形状,必须进行多次试验。在石墨或各种盐类被证明不适合后,现在的印刷形式由 100 微米大的玻璃珠组成。

这种材料可以根据需要塑造形状,并能承受熔融铝。据说,寻找打印喷嘴也同样困难,因为液态金属的极高温度几乎会破坏或至少使所有东西变形。最终,只有陶瓷才能获得令人满意的打印效果。

在实际应用中,已经取得了一些积极的成果。据说,一旦铝熔化,打印速度就会快得惊人。除了椅子的框架和各种特殊形状外,还特别印制了铝制框架。

这些框架足够坚固,可以进行铣削和钻孔,以便进一步加工。椅子还要有理想的稳定性。

因此,可以利用这种印刷工艺生产出具有高强度的横梁和其他部件。当然,视觉外观应处于次要地位。

该技术的进一步发展前景仍是未来的梦想:收集的废金属被直接熔化,并在印刷过程中被赋予所需的形状。然后再进行一些后期处理。就是这样。现场回收,只需几个步骤。无论如何,前景都是令人兴奋的。

形状由细小的玻璃珠形成。(来源:麻省理工学院自组装实验室)
形状由细小的玻璃珠形成。(来源:麻省理工学院自组装实验室)
可以制造出各种各样的形状,甚至是困难的形状。(资料来源:麻省理工学院自组装实验室)
可以制造出各种各样的形状,甚至是困难的形状。(资料来源:麻省理工学院自组装实验室)
细结构和粗结构可以结合。(资料来源:麻省理工学院自组装实验室)
细结构和粗结构可以结合。(资料来源:麻省理工学院自组装实验室)
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Mario Petzold, 2024-01-30 (Update: 2024-01-30)