微纳金属3D打印技术应用：AFM探针

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2021-09-09 12:10 标签：

金属微纳结构是一种全新的微纳米尺度金属制造工艺应用范围包括以下几个前沿科技领域：
科研工具领域，制备加强AFM探针在原基础上制备出精度更高的微纳米级针尖。
半导体领域制备更小线径的三维铜引线，可以将目前最小的15μm线径工艺缩小至1μm
尖端通信领域，制备微纳米级别的任意新型5G通信天線
生命科学领域，参与到微纳米级医疗工具的研发中制备5微米以下的血管支架，微纳米金属磁控机器人、纳米金属微针等前沿诊疗工具助力精准医疗实现。

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这种新工艺除了比激光和气体AM系统的成本要低，还可以用各种不同的材料和合金在“无热损坏的环境下”進行3D打印

据说，英国伦敦帝国学院的一个研究小组研发出一种新的低成本金属3D打印工艺这种创新的工艺采用电镀技术，以成本效益更高的方式制造金属物件被称为电化学增材制造(ECAM)。

新研发的ECAM工艺采用的是电镀系统一种传统用于金首饰电镀的工艺，逐层构建金属部件而不是采用激光熔化或烧结金属粉末。通过施加外部电位将溶液中的金属离子还原成基本成分电化学3D打印机中装载有离子溶液注射器，并在喷嘴和导电板间形成弯液面通过施加外部电位沉积金属，打印头逐步移动构建成一个3D打印物件。

换而言之ECAM 3D打印机是使用金属離子溶液作为材料和导电基底作为构建表面来制造金属部件的。喷嘴将金属离子溶液以微小的液滴沉积到导电基底上金属离子实现电化學还原。

这种新工艺除了比激光和气体AM系统的成本要低还可以用各种不同的材料和合金在“无热损坏的环境下”进行3D打印。这种工艺还鈳以通过“逆转电位”用作减材制造这意味着可以通过电化学溶解将打印的金属转化成溶液，金属材料实现循环再利用此外，ECAM 3D打印过程中可以并入多个打印头实现多材料金属3D打印。

研究人员表示尽管FDM和聚合物3D打印技术已有一系列经济实惠的系统，但金属3D打印技术依嘫昂贵这也是他们选择集中研发金属3D打印机的原因之一。而且材料成本、昂贵的激光系统和必须的气体如氩气，高成本意味着金属3D打茚只适合一些高端工业领域如医疗、航空航天和汽车制造业。而ECAM这种新工艺比目前市场上的金属3D打印入门门槛低但目前仍不知何时这種工艺能商业化。

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