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3D打印机打印世界最硬的物质“钻石”
浏览: 发布日期:2019-07-19

钻石不仅有光泽,而且其还拥有一种惊人的品质力量。它们比世界上任何东西都要坚硬,但到目前为止,我们还无法挖掘出它们的全部潜力。现在,在瑞典公司的革命性发展下,这种情况很可能将被改变。那么,瑞典公司他们是如何找到解决方案的?他们在解决这些方案中遇到了哪些挑战,接下来就让我们一起来看看。


  3D打印钻石最大的挑战是什么?

  尽管钻石有着著名的耐用性,但它们的使用是有限的,因为它们非常坚硬,我们无法将它们塑造成复杂的几何形状。在现实生活中,很多人理解的砖石仅仅局限于在珠宝首饰上的应用,但你们知道吗,砖石还被运用在汽车、采矿、军事等行业上,甚至还从中获益了。

  这种超强韧的材料对于从钻头到切削工具的生产都有很高的价值,但我们不能充分利用它们的潜力。然而,一家历史可以追溯到1862年的瑞典工程公司,开发了一种革命性的技术,可以生产不需要任何额外加工的金刚石复合材料零件,这些零件从3D打印机 中以所需的形状打印出来。

  Sandvik的交付经理Anders Ohlsson解释说:“从历史上看,3D打印钻石是我们都无法想象的,即使现在我们才刚刚开始突破可能带来的应用,但不久后这项最新的发展将改变我们现在所知道的制造业。

  为什么3D打印钻石如此重要?

  如上所述,钻石最重要的特征不是其光泽,而是其强度和抵抗力。它们被认为是世界上最坚固的材料,比钢硬3倍,同时它也是世界上最坚硬的天然材料。3D打印钻石可以彻底改变许多行业。

  Ohlsson强调了这种材料的重要性:“在看到它的潜力后,我们开始想,在一种比钢硬三倍、导热率高于铜、热膨胀接近因瓦、密度接近铝的材料中,3D打印复杂形状还有什么可能。这些好处使我们相信,从现在起的几年内,您将在从磨损零件到太空计划等新的先进工业应用中看到这种金刚石复合材料。

  由于3D打印钻石可以生产任何形状,甚至是超复杂的形状,不需要生产齿轮和复杂的工业工具,所以它们可以直接从3D打印机中出来,随时可用,而且像以前一样强大!

  重要的是要注意钻石不是一种新材料。有时不需要开发新材料,而是学习如何利用现有材料的全部潜能来处理它们。斯德哥尔摩KTH皇家理工学院材料科学与工程系教授Annika Borgenstam对这一发展的评论是:

  “今天,工业界的大推动不是寻求开发全新的材料,而是对现有材料进行彻底的重组。使用革命性的新工艺,如3D打印制造,将开辟新的方法,利用我们今天所拥有的相同类型的材料,来建立我们所需要的特性。”

  它是如何工作的?

  3D打印钻石需要全新和最创新的技术。这就是为什么3D打印制造是生产全功能和超强工具的完美解决方案。3D打印带来了新的工业革命。这种制造3D打印钻石的技术到底是如何工作的?

  研发和运营主管Mikael Schuisky注意到,“使用的3D打印制造工艺非常先进。我们使用立体光刻技术在由金刚石粉末和聚合物组成的浆料中进行打印。

  在这一革命性发展中,一个绝对关键的步骤是后处理。经过长期的研究,Sandvik获得了一项新技术,可以控制3D打印钻石的性能,使其比钢更坚硬,具有非常好的导热性、耐腐蚀性和巨大的热膨胀性。

  山特维克创新技术的另一个重要方面是可持续性。在3D打印工作完成后,他们的3D打印金刚石复合材料可以在下一个AM过程中循环使用。

  什么是强大的3D打印材料?

  3D打印的钻石似乎对你来说是不可用的,但你可以接触到坚固耐用的3D打印材料。说到塑料,尼龙PA12的性能非常强,有17种颜色可供选择。另一方面,惠普生产的喷气式聚变材料也很坚固,但同时又具有柔韧性和耐热性。

  另一组值得一提的材料是树脂。碳纤维的RPU将以惊人的质量生产出功能齐全的部件。它们还具有高弹性、抗冲击性和抗撕裂性。

  当然,还有一种金属3D打印!这种技术在航空航天和汽车工业中越来越受到重视。例如,铝AlSi7MG0.6以其重量轻、耐用性好和耐高压性突出。

  如果你在寻找医用级材料,甚至还有一个选择,那就是钛6Al-4V。这种高性能3D打印金属可以暴露在极端温度(1660°C)下,它毒性低,并且重量轻。