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光學工程
德國開發新工藝提高激光3D打印貴金屬質量

德國貴金屬與金屬化學FEM研究所近日研究出了一種新方法,可以顯著提高通過選擇性激光熔融(SLM)技術3D打印黃金的質量。此法可以為3D打印首飾、手表,甚至以黃金作導體的電子產品提供更多的設計靈活性。

SLM技術目前已經可以輕松打印鈦、鋁或鋼合金了,但卻依然“不太擅長”對付金、銀,以及它們的合金等貴金屬。這主要是因為這類金屬具有較高的反射率和導熱性。不過,FEM研究所卻找到了有效的解決辦法,就是將這些貴金屬與其它金屬混合形成合金。但這類金屬必須符合一定的條件才行,比如硬度合適,混合后不會明顯改變黃金的顏色。

實驗中,研究者們嘗試的是將金與鐵和鍺混合。而通過多次試驗,他們發現Ge001和Fe003最為合適(上圖中b和c),因為這兩種合金中的鐵和鍺都被氧化了,而這可以降低合金的反光率。值得一提的是,他們用到的3D打印機是ConceptLaser的MLabRLaserCUSING。

此外,研究者們還得出了這兩種合金的最佳打印參數:

·最佳粉末尺寸:5-30微米

·最佳激光速度:200-450毫米/秒

·熱處理的降低孔隙率:3-4%-0.7%

雖然現在,能直接打印貴金屬并且質量較好的激光燒結3D打印機已經出現了(比如意大利Sisma公司在2016年推出的MysintJ),但FEM研究所的這項研究仍不失為一種可行的解決方案。相信只要最終能夠商業化,它必定可以加速變革3D打印技術在珠寶行業的應用方式。


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