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塑料、3D打印和电镀结合创造复杂研发仪器
http://www.cnsyyq.net 2017-10-12 13:58:01 中国塑料机械网
中国实验仪器网】讯

  原标题:新技术结合塑料、3D打印和电镀

  3D打印虽然很难完全替代某一行业技术,但是能有效帮助提高各行业技术水平。3D打印的应用以令人晕眩的速度增长。

  近来,一项新策略将塑料、3D打印和电镀结合,可轻松生成复杂的研发仪器,用于操控每个分子。研究人员Andeas Osterwalder采用3D打印,用塑料创建出了分子束分裂器,然后再电镀上镍,使仪器看起来细密精致,机械强度和导电性都能满足实验需求。

  Osterwalder他的同事在最近一期《应用物理研究》杂志上,发表了他们的研究论文。3D打印制造商柏林Formlabs公司在其营销材料上转发了他们的论文。Osterwalder从他位于瑞士洛桑的瑞士联邦工学院的办公室发出的邮件称:"这为我们的各种实验提供了无限的可能性。以前的实验必须进行各种试验,探讨其可能性。3D打印出现后,我们可自由地进行设计,只要想到哪种需要的结构,就可以生产出来。"

  奥斯瓦尔多表示,他花了一周多时间,构造出分子束分离器,包括CAD工程以及将3D零件移进移出电镀室。总部位于瑞士斯芬多夫的Galvotec公司提供了电镀服务。

  如果要在EPFL机构实验室生产同样的零件需要几个月的时间,此外,分子束分离器包含单独的导电和绝缘零部件,对准和安装比较困难。

  而3D打印这一零件的成本约50美元,主要是树脂的成本。另外,电镀的成本大约是几百美元。分子束分离器长约一英尺,包括三个3D打印的部分。Formlabs公司的Form2打印机分辨率为0.025毫米,足以保证零件即使在电镀后,也有精确的尺寸。分离器能够承受恶劣的条件,因为它可在气象条件下分离分子束,不会使复合分子接触到分离器表面。实验通常在绝对零度条件下进行,实验过程中操控分子时,金属结构的电压可高达一万伏。

  Formlabs的Form2打印机价格亲民,与定价较高的SLA竞争客户。它的分辨率在Z轴可达25微米,X轴和Y轴为100微米。Formlabs的所有3D打印树脂均内部设计。目前它有15种库存树脂,具有生物兼容到工程性能等各种特点。所有树脂均在打印完成后通过紫外线照射固化。

  Formlabs公司应用工程师Amos Dudley在波士顿办公室接受电话采访时说,3D打印的零件如果要进行电镀,必须非常光滑。电镀金属(一般为镍或铜)的厚度最低为5微米。金属厚度高会使结构强度提高,但会牺牲零件细节。

  Form2于2015年推出,是专业级的立体平板印刷打印机,较成本较低的熔融沉积造型打印机或金属烧结打印机的分辨率高得多。

  耐磨坚固的表面可以镀镍,EMI防罩和导热但结构强度低的可以镀铜,这是巴尔的摩大型电镀公司Repliform的总裁Sean Wise向我们解释的。Repliform为航天应用的许多3D打印零件进行过电镀,航天应用的许多小型电气罩都需要进行EMI防护。航天业还有些零件表面必须具备镍才能提供的耐磨性。

  Repliform每年处理的零件上万。Wise表示,一般情况下进行基础性电镀会使3D打印零件的成本增加50%,他和他妻子兼合伙人自2001年起为SLA零件提供电镀服务,营业额年增幅在10%到15% 。他解释说:"我们并没有刻意降低成本。"除了成本,金属与塑料组合正向新市场开放。他说:"人们可以通过数字摄影来给自己塑尊像,电镀后看起来就像是铜像。"

  Formlabs 2011年成立于麻省理工学院。这家企业现在已经发展到300人,在美国、德国、日本和中国都有分支机构。

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