Teknologi baru meningkatkan pencetakan 3D objek logam

Anonim

Teknologi baru meningkatkan pencetakan 3D objek logam

Cetak 3D

Eric Mack

14 Januari 2016

Struktur kisi tembaga yang dibuat menggunakan proses baru (Kredit: Northwestern University)

Prospek untuk pencetakan 3D mungkin hanya menjadi sedikit lebih kuat, secara harfiah, berkat cara baru menggunakan serbuk logam untuk membuat struktur. Tim Universitas Northwestern telah menunjukkan teknik baru menggunakan tinta cair dan tungku umum daripada laser lebih mahal atau berkas elektron.

Selain lebih murah, para peneliti mengatakan prosesnya juga lebih cepat, lebih seragam dan bekerja dengan berbagai macam logam, paduan dan senyawa.

"Metode kami sangat memperluas arsitektur dan logam yang dapat kami cetak, yang benar-benar membuka pintu untuk banyak aplikasi yang berbeda, " kata asisten profesor ilmu material dan rekayasa Ramille Shah, yang memimpin penelitian.

Shah menciptakan tinta cair dari serbuk logam, pelarut dan pengikat elastomer yang dapat dicetak melalui nosel dengan cara yang hampir sama dengan fungsi printer 3D konsumen berbasis plastik. Struktur yang dicetak kemudian disinter, suatu proses di mana mereka dipanaskan dalam tungku sederhana untuk memungkinkan serbuk untuk bergabung bersama tanpa meleleh.

"Dengan melepaskan percetakan dan sintering, tampaknya kami telah mempersulit proses, " kata anggota tim David Dunand. "Tapi, faktanya, itu telah membebaskan kami karena setiap langkah jauh lebih mudah secara terpisah daripada pendekatan gabungan."

Setelah sebuah objek telah dicetak dengan bubuk logam, tetapi sebelum disinter dan dikeraskan, itu yang dikenal sebagai "badan hijau" yang tetap fleksibel.

"Mereka bisa dilipat, ditekuk, dan bisa ratusan lapisan tebal tanpa remuk, " Shah menjelaskan. "Ini memungkinkan kami untuk membuat banyak arsitektur berbeda yang tidak benar-benar terlihat dalam pencetakan 3D logam."

Proses ini juga dapat digunakan untuk mencetak oksida logam yang lebih murah, lebih aman dan lebih stabil daripada beberapa bubuk logam murni. Benda hijau yang dicetak 3D dari karat atau oksida logam lainnya dapat diubah menjadi logam masing-masing dengan menggunakan hidrogen sebelum disinter.

"Sepertinya kita tidak perlu memperumit banyak hal dengan menambahkan langkah pengurangan ketiga di mana kita mengubah karat menjadi besi, " kata Dunand. "Tapi ini membuka kemungkinan untuk menggunakan bubuk oksida yang sangat murah daripada bubuk logam mahal yang sesuai. Sulit untuk menemukan sesuatu yang lebih murah daripada karat."

Kemungkinan aplikasi masa depan untuk pendekatan baru termasuk logam yang disesuaikan, cepat dicetak, baterai, sel bahan bakar, implan medis, bagian mekanik dan manufaktur di tempat.

Penelitian ini diterbitkan dalam edisi terbaru jurnal Advanced Functional Materials.

Sumber: Universitas Northwestern

Struktur kisi tembaga yang dibuat menggunakan proses baru (Kredit: Northwestern University)