近日，英國帝國理工學(xué)院的一個(gè)研究小組研發(fā)出一種新的低成本金屬3D打印工藝。這種創(chuàng)新的工藝采用電鍍技術(shù)，以成本效益更高的方式制造金屬物件，被稱為電化學(xué)增材制造（ECAM）。

新研發(fā)的ECAM工藝采用的是電鍍系統(tǒng)，一種傳統(tǒng)用于金首飾電鍍的工藝，逐層構(gòu)建金屬部件，而不是采用激光熔化或燒結(jié)金屬粉末。通過施加外部電位將溶液中的金屬離子還原成基本成分。電化學(xué)3D打印機(jī)中裝載有離子溶液注射器，并在噴嘴和導(dǎo)電板間形成彎液面，通過施加外部電位沉積金屬，打印頭逐步移動(dòng)，構(gòu)建成一個(gè)3D打印物件。

換而言之，ECAM 3D打印機(jī)是使用金屬離子溶液作為材料和導(dǎo)電基底作為構(gòu)建表面來制造金屬部件的。噴嘴將金屬離子溶液以微小的液滴沉積到導(dǎo)電基底上，金屬離子實(shí)現(xiàn)電化學(xué)還原。

這種新工藝除了比激光和氣體AM系統(tǒng)的成本要低，還可以用各種不同的材料和合金在“無熱損壞的環(huán)境下”進(jìn)行3D打印。這種工藝還可以通過“逆轉(zhuǎn)電位”用作減材制造，這意味著可以通過電化學(xué)溶解將打印的金屬轉(zhuǎn)化成溶液，金屬材料實(shí)現(xiàn)循環(huán)再利用。此外，ECAM 3D打印過程中可以并入多個(gè)打印頭，實(shí)現(xiàn)多材料金屬3D打印。

研究人員表示，盡管FDM和聚合物3D打印技術(shù)已有一系列經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的系統(tǒng)，但金屬3D打印技術(shù)依然昂貴，這也是他們選擇集中研發(fā)金屬3D打印機(jī)的原因之一。而且材料成本、昂貴的激光系統(tǒng)和必須的氣體，如氬氣，高成本意味著金屬3D打印只適合一些高端工業(yè)領(lǐng)域，如醫(yī)療、航空航天和汽車制造業(yè)。而ECAM這種新工藝比目前市場上的金屬3D打印入門門檻低，但目前仍不知何時(shí)這種工藝能商業(yè)化。

延伸閱讀：LLNL研究人員開發(fā)出打印速度更快的金屬3D打印技術(shù)DiAM