Инженери от Калифорнийския технологичен институт са разработили метод за 3D принтиране на метали и сплави с разделителна способност, която в някои случаи е с порядък по-малка от досегашната. Минималният размер на елементите е намален до 40 µm, което проправя пътя за производството на миниатюрни компоненти за микроелектронни механични системи (МЕМС), които могат да се използват за широк спектър от устройства - от сензори до системи за разсейване на топлината в чипове.
Традиционно 3D принтирането на метални продукти се основава на послойно синтероване на метални прахове с лазерен лъч. Високата топлопроводимост на металите затруднява подобряването на разделителната способност - нагряването е бързо и независимо от начина на фокусиране на лазера, в зоната на проекция се синтерова повече прах, отколкото предвижда цифровият модел. Учените от Калтех са решили този проблем по интересен начин - на етапа на отпечатване на модела те са предложили да се откажат от металите и лазера.
Моделът все още се създава слой по слой на 3D принтера, но не от метален прах, нагрят с лазер, а от полимерен хидрогел с фиксиране слой по слой чрез ултравиолетова светлина. След като моделът е създаден, той се поставя във воден разтвор на метални соли, при което металните йони проникват в хидрогела. След като моделът се насити със соли, той се отгрява. Температурата на отгряване се избира под точката на топене на метала, но все пак достатъчно висока (700-1100 °C), за да изгори напълно хидрогела.
След отгряване остава метален модел с разделителна способност на елементите дори по-ниска от тази на хидрогелната матрица. И докато директният лазерен 3D печат може да създава метални части с минимална разделителна способност от 100 µm, използването на матрица увеличава разделителната способност на металните модели до 40 µm. Това е два пъти по-тънко от човешки косъм.
Caltech създаде компания, наречена 3D Architech, която да лицензира новата технология за печат на всеки, който се интересува от нея. Биотехнологиите, охлаждането на чипове, сензорите, роботиката - всички тези и много други дисциплини се нуждаят от масово производство на миниатюрни метални изделия, които не могат да бъдат изработени по традиционния начин - чрез леене, фрезоване, коване и т.н.
Последвайте ни в Google News Showcase за важните новини
Вижте всички актуални новини от Standartnews.com
