3D打印厲害了！竟然能夠打印出世界 硬的物質(zhì)？

鉆石不僅有光澤，而且其還擁有一種驚人的品質(zhì)力量。它們比世界上任何東西都要堅(jiān)硬，但到目前為止，我們還無(wú)法挖掘出它們的全部潛力?，F(xiàn)在，在瑞典公司的革命性發(fā)展下，這種情況很可能將被改變。那么，瑞典公司他們是如何找到解決方案的？他們?cè)诮鉀Q這些方案中遇到了哪些挑戰(zhàn)，接下來(lái)就讓我們一起來(lái)看看。
  

盡管鉆石有著著名的耐用性，但它們的使用是有限的，因?yàn)樗鼈兎浅?jiān)硬，我們無(wú)法將它們塑造成復(fù)雜的幾何形狀。在現(xiàn)實(shí)生活中，很多人理解的磚石僅僅局限于在珠寶首飾上的應(yīng)用，但你們知道嗎，磚石還被運(yùn)用在汽車(chē)、采礦、軍事等行業(yè)上，甚至還從中獲益了。

 

這種超強(qiáng)韌的材料對(duì)于從鉆頭到切削工具的生產(chǎn)都有很高的價(jià)值，但我們不能充分利用它們的潛力。然而，一家歷史可以追溯到1862年的瑞典工程公司，開(kāi)發(fā)了一種革命性的技術(shù)，可以生產(chǎn)不需要任何額外加工的金剛石復(fù)合材料零件，這些零件從3D打印機(jī)中以所需的形狀打印出來(lái)。

Sandvik的交付經(jīng)理Anders Ohlsson解釋說(shuō)：“從歷史上看，3D打印鉆石是我們都無(wú)法想象的，即使現(xiàn)在我們才剛剛開(kāi)始突破可能帶來(lái)的應(yīng)用，但不久后這項(xiàng)最新的發(fā)展將改變我們現(xiàn)在所知道的制造業(yè)。



為什么3D打印鉆石如此重要？

如上所述，鉆石 重要的特征不是其光澤，而是其強(qiáng)度和抵抗力。它們被認(rèn)為是世界上 堅(jiān)固的材料，比鋼硬3倍，同時(shí)它也是世界上 堅(jiān)硬的天然材料。3D打印鉆石可以徹底改變?cè)S多行業(yè)。
 

Ohlsson強(qiáng)調(diào)了這種材料的重要性：“在看到它的潛力后，我們開(kāi)始想，在一種比鋼硬三倍、導(dǎo)熱率高于銅、熱膨脹接近因瓦、密度接近鋁的材料中，3D打印復(fù)雜形狀還有什么可能。這些好處使我們相信，從現(xiàn)在起的幾年內(nèi)，您將在從磨損零件到太空計(jì)劃等新的先進(jìn)工業(yè)應(yīng)用中看到這種金剛石復(fù)合材料。

由于3D打印鉆石可以生產(chǎn)任何形狀，甚至是超復(fù)雜的形狀，不需要生產(chǎn)齒輪和復(fù)雜的工業(yè)工具，所以它們可以直接從3D打印機(jī)中出來(lái)，隨時(shí)可用，而且像以前一樣強(qiáng)大！

重要的是要注意鉆石不是一種新材料。有時(shí)不需要開(kāi)發(fā)新材料，而是學(xué)習(xí)如何利用現(xiàn)有材料的全部潛能來(lái)處理它們。斯德哥爾摩KTH皇家理工學(xué)院材料科學(xué)與工程系教授Annika Borgenstam對(duì)這一發(fā)展的評(píng)論是：

“今天，工業(yè)界的大推動(dòng)不是尋求開(kāi)發(fā)全新的材料，而是對(duì)現(xiàn)有材料進(jìn)行徹底的重組。使用革命性的新工藝，如3D打印制造，將開(kāi)辟新的方法，利用我們今天所擁有的相同類(lèi)型的材料，來(lái)建立我們所需要的特性。



它是如何工作的？

3D打印鉆石需要全新和最創(chuàng)新的技術(shù)。這就是為什么3D打印制造是生產(chǎn)全功能和超強(qiáng)工具的完美解決方案。3D打印帶來(lái)了新的工業(yè)革命。這種制造3D打印鉆石的技術(shù)到底是如何工作的？



3D打印機(jī)厲害了！竟然能夠打印出世界最硬的物質(zhì)？

研發(fā)和運(yùn)營(yíng)主管Mikael Schuisky注意到，“使用的3D打印制造工藝非常先進(jìn)。我們使用立體光刻技術(shù)在由金剛石粉末和聚合物組成的漿料中進(jìn)行打印。

在這一革命性發(fā)展中，一個(gè)絕對(duì)關(guān)鍵的步驟是后處理。經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的研究，Sandvik獲得了一項(xiàng)新技術(shù)，可以控制3D打印鉆石的性能，使其比鋼更堅(jiān)硬，具有非常好的導(dǎo)熱性、耐腐蝕性和巨大的熱膨脹性。

山特維克創(chuàng)新技術(shù)的另一個(gè)重要方面是可持續(xù)性。在3D打印工作完成后，他們的3D打印金剛石復(fù)合材料可以在下一個(gè)AM過(guò)程中循環(huán)使用。



什么是強(qiáng)大的3D打印材料？

3D打印的鉆石似乎對(duì)你來(lái)說(shuō)是不可用的，但你可以接觸到堅(jiān)固耐用的3D打印材料。說(shuō)到塑料，尼龍PA12的性能非常強(qiáng)，有17種顏色可供選擇。另一方面，惠普生產(chǎn)的噴氣式聚變材料也很堅(jiān)固，但同時(shí)又具有柔韌性和耐熱性。



3D打印機(jī)厲害了！竟然能夠打印出世界最硬的物質(zhì)？

另一組值得一提的材料是樹(shù)脂。碳纖維的RPU將以驚人的質(zhì)量生產(chǎn)出功能齊全的部件。它們還具有高彈性、抗沖擊性和抗撕裂性。

當(dāng)然，還有一種金屬3D打印！這種技術(shù)在航空航天和汽車(chē)工業(yè)中越來(lái)越受到重視。例如，鋁AlSi7MG0.6以其重量輕、耐用性好和耐高壓性突出。

如果你在尋找醫(yī)用級(jí)材料，甚至還有一個(gè)選擇，那就是鈦6Al-4V。這種高性能3D打印金屬可以暴露在極端溫度（1660°C）下，它毒性低，并且重量輕。