3D打印機可以打印液態(tài)金屬？
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發(fā)表時間2016-03-15 09:22:02
蘋果公司在3D打印技術(shù)專利申請方面卻動作不斷，之前見過有關(guān)蘋果研發(fā)彩色3D打印機的新聞。如今，根據(jù)美國專利局的公開信息，該公司又提交了一份與3D打印相關(guān)的技術(shù)專利，而這一次的技術(shù)涉及到使用液體金屬和3D打印模具來制造電子部件。
該專利指向了一種使用液態(tài)金屬和3D打印熔模鑄件制造電子元件的方法，將非晶合金注入3D打印模具，這些合金經(jīng)過冷卻后形成塊體金屬玻璃 （BMG），屬于一種非晶體材料，這種非晶合金是一種新型金屬合金，強度非常高，具有優(yōu)越的彈性應(yīng)變限和抗沖擊性，非常適合用于電子設(shè)備外殼。
這種方法能取代以往那些高成本、高浪費的投資鑄件方法。傳統(tǒng)方法通常是將液態(tài)金屬澆鑄成陶瓷模具，待液態(tài)金屬冷卻凝固，就可以剝離模具，將鑄造成型的金屬片做后的加工處理。不過傳統(tǒng)方法成本昂貴，并容易造成材料浪費。蘋果每推出一款新機型之前都要做無數(shù)的原型機，按照傳統(tǒng)工藝，這些原型機都是通過鑄模件完成的，這是一項比較耗時的工藝，同時，原料浪費也比較嚴(yán)重。對于BMG來說，這種非晶體材料在鑄造過程中對冷卻速率要求非常嚴(yán)格，傳統(tǒng)的熔模鑄件發(fā)揮往往會破壞其特性。
非晶合金必須保持在非晶（玻璃）狀態(tài)的情況下才能發(fā)揮其特結(jié)構(gòu)性能，要達到這一效果，就要保證液態(tài)合金必須以相對緩慢的速度凝固和冷如果冷卻速度太慢或者存在雜質(zhì)，又很可能會形成合金，或者導(dǎo)致部件出現(xiàn)部分結(jié)晶的狀況，因此，需要找到一個合適的“臨界冷卻速度”。要控制冷卻速度，在模具上想辦法是一個重要途徑。眾所周知，3D打印技術(shù)善于的就是制造那些非常復(fù)雜、使用其他技術(shù)不可能實現(xiàn)的形狀。因此，3D打印模具就成了蘋果公司解決這一問題的佳選擇。
這些經(jīng)過模具處理的BMG產(chǎn)品可應(yīng)用于各種電子產(chǎn)品配件中，如電視、平板電腦和臺式電腦的顯示器，發(fā)揮高強度和耐用的優(yōu)勢。也可以用來配套各種電子產(chǎn)品，如智能手機、視頻游戲機、音樂播放器、遙控器等。3D打印的模具可以更加高效地制造，節(jié)省很多成本和材料浪費。如上文所說，如果非晶合金真的這么耐用且堅固的話，未來是否可以安裝在三防平板電腦和加固平板電腦，實現(xiàn)技術(shù)革新。
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