随着时间的推移，3D打印整体上已经越来越便宜了，其中以消费型3D打印机最为明显。虽然金属3D打印相对于过去几年已经变得相对便宜，但价格仍然偏高，这是许多人无法负担的原因之一，同时也担心易燃材料和氩气等特殊要求。金属3D打印的新方法正在定期开发，其中一些消除了使技术难以接近的问题。
在一篇题为“低成本桌面电化学金属3D打印机”的论文中，来自伦敦帝国理工学院的一组研究人员讨论了一种相对较新的增材制造形式：电化学3D打印。正如研究人员所解释的那样，传统的3D打印工艺通过熔化或使用紫外线来交联单体以固化材料。UV引发的交联仅适用于聚合物，然而，熔融材料需要高温。
在电化学增材制造（ECAM）中，使用电镀工艺。电镀通常用于诸如镀金首饰或铜电镀硬币的应用。它的工作原理是溶液中的金属离子通过施加外部电位被还原成其元素组分，如硫酸铜中的Cu2 +离子。
研究人员指出：“这一工艺的优点是可以在环境条件下沉积多种材料和合金，而不会造成热损伤，更重要的是成本低，因为这不需要昂贵的激光器或惰性气体环境。其他的优点还包括这样的事实，即这个过程可以通过电位的逆转来增材和减材，从而通过电化学溶解来回收组分。”
然而，该系统的一个缺点是，它不像其他一些3D打印过程那么快。研究人员在他们设计的系统中解决了速度问题。
他们解释说：“在这里，我们提出了一种新颖的电化学3D打印机设计，采用弯月面限制方法，由于通过机械电解质夹带机制改善了传质特性，所以沉积速率比同等体系高三个数量级。打印的铜结构表现出多晶特性，随着电势的增加，晶粒尺寸减小，导致更高的维氏硬度和电子电阻率。”
简而言之，研究人员将离子溶液装入注射器中，在喷嘴和导电板之间形成弯液面。施加电势来沉积金属，并且打印头被移动。重复该过程以建立3D对象。
这个过程可以是相减的，也可以是相加的。如果潜力发生逆转，金属将以回收的形式回到解决方案中。多金属3D打印也是多种打印头的可能性。
未来，ECAM具有巨大的潜力，可以降低成本，创造新的设计机会。这只是在不断增长的技术范围内的另一种方法，因为3D打印技术不断发展，开拓了制造业的新可能性。
据悉，论文的作者包括Xiaolong Chen、Xinhua Liu、Peter Childs、Nigel Brandon和Billy Wu。
联系客服
