ChristopherWillams博士是弗吉尼亚理工大学（VT）机械工业系的副教授，他目前正在忙着开发一台可以3D打印铜质零部件的机器。可能您会说，3D打印金属并不是什么新鲜事，因为已经有几家公司通过DMLS（直接金属激光烧结）机器，EBM（电子束熔化）3D打印机都能做到这一点。但是，Willams博士和他的团队开发的机器与上述都不相同，而且铜并不是一种很容易进行3D打印的金属材料。
“我们所做的事情是与众不同的——我们正在打印铜。”Willams说，“这是一种非常难以打印的金属。我们使用的技术被称为粘合剂喷射（binderjetting）。在这个过程中，我们使用一种喷墨头根据CAD文件选择性地将胶水喷到打印床的（铜质）粉末上，一次喷一层，当对象部件以这种方式打印好后，我们再把它放进一台窑炉里进行烧结，使其中的金属颗粒熔化并结合在一起，形成金属部件。”



虽然这个工艺在制造各种铜质零部件时效率很高，但是仍然有一些障碍需要Willams和他的团队去克服。最重要的一个是，当这些铜质部件被3D打印出来，然后通过高温融合时，仍然会有空气藏在颗粒间的细小缝隙里，这使得这些3D打印的铜质部件要比使用传统机加工方式制造出来的铜部件强度低得多。



不过，开发团队正在探索使用一种纳米混悬剂粘合剂来解决这个问题，该粘合剂可以填充粉末之间的空袭，以便在烧结过程中增加零部件的密度和将相邻粉末颗粒结合在一起。

说白了，他们是在寻找一种纳米颗粒，并将其添加到喷射的粘合剂中，希望能够由它们填补烧结过程中形成的空穴。



粉末之间的空气

“我们希望这能够改善他的烧结性能，以及它的力学性能和导电性。”Willams说，“我们希望能够分享这些成果，使工程师和设计师们设计出新的铜产品以用于能源应用、热应用以及各种复杂的结构应用等。”

如果一切顺利的话，Willams预计这种独特的工艺将在5年内得到广泛的使用。

ChristopherWillams博士是弗吉尼亚理工大学（VT）机械工业系的副教授，他目前正在忙着开发一台可以3D打印铜质零部件的机器。可能您会说，3D打印金属并不是什么新鲜事，因为已经有几家公司通过DMLS（直接金属激光烧结）机器，EBM（电子束熔化）3D打印机都能做到这一点。但是，Willams博士和他的团队开发的机器与上述都不相同，而且铜并不是一种很容易进行3D打印的金属材料。
“我们所做的事情是与众不同的——我们正在打印铜。”Willams说，“这是一种非常难以打印的金属。我们使用的技术被称为粘合剂喷射（binderjetting）。在这个过程中，我们使用一种喷墨头根据CAD文件选择性地将胶水喷到打印床的（铜质）粉末上，一次喷一层，当对象部件以这种方式打印好后，我们再把它放进一台窑炉里进行烧结，使其中的金属颗粒熔化并结合在一起，形成金属部件。”



虽然这个工艺在制造各种铜质零部件时效率很高，但是仍然有一些障碍需要Willams和他的团队去克服。最重要的一个是，当这些铜质部件被3D打印出来，然后通过高温融合时，仍然会有空气藏在颗粒间的细小缝隙里，这使得这些3D打印的铜质部件要比使用传统机加工方式制造出来的铜部件强度低得多。



不过，开发团队正在探索使用一种纳米混悬剂粘合剂来解决这个问题，该粘合剂可以填充粉末之间的空袭，以便在烧结过程中增加零部件的密度和将相邻粉末颗粒结合在一起。

说白了，他们是在寻找一种纳米颗粒，并将其添加到喷射的粘合剂中，希望能够由它们填补烧结过程中形成的空穴。



粉末之间的空气

“我们希望这能够改善他的烧结性能，以及它的力学性能和导电性。”Willams说，“我们希望能够分享这些成果，使工程师和设计师们设计出新的铜产品以用于能源应用、热应用以及各种复杂的结构应用等。”

如果一切顺利的话，Willams预计这种独特的工艺将在5年内得到广泛的使用。