3D打印技術(shù)在首飾制造中的應(yīng)用主要有兩種方式,一種是3D打印出首飾的蠟?zāi)#缓蟛捎檬灧ㄨT造出金屬首飾,另一種方式是通過選擇性激光熔化3D打印設(shè)備直接打印貴金屬。
在后一種應(yīng)用中,英國(guó)貴金屬產(chǎn)品供應(yīng)商Cooksongold公司已通過EOS的M80金屬3D打印設(shè)備,在黃金和銀3D打印材料和工藝方面取得了突破,并在此基礎(chǔ)上推出了Precious M080 3D打印設(shè)備,專用于貴金屬首飾的直接3D打印領(lǐng)域。最近,德國(guó)貴金屬和金屬化學(xué)研究所也在貴金屬的直接3D打印領(lǐng)域取得了進(jìn)展。
由于黃金和銀合金具有高反射率和高導(dǎo)熱性,這些特點(diǎn)增加了SLM 3D打印工藝的挑戰(zhàn)。為了改善黃金的3D打印質(zhì)量,研究人員在黃金材料中添加了其他金屬材料,如:鐵(Fe)和鍺(Ge),添加的金屬合金需具備合適的硬度,同時(shí)在混合后不會(huì)明顯改變黃金的顏色。通過多次嘗試,研究人員發(fā)現(xiàn)Ge001和Fe003最適合用于SLM 3D打印工藝,當(dāng)Fe和Ge粉末被氧化時(shí),這些組合能讓黃金合金反射更少的光。
不同合金熔融時(shí)的微觀結(jié)構(gòu):a) 3N 黃金 b) 合金Fe003 c) 合金 Ge001
德國(guó)貴金屬和金屬化學(xué)研究所研發(fā)貴金屬3D打印材料和工藝時(shí)使用的設(shè)備是Concept Laser公司的MLab R Laser CUSING 3D打印機(jī)。在研究過程中,研究人員針對(duì)每種不同的材料配方,測(cè)試調(diào)整出不同的打印參數(shù),并最終總結(jié)了黃金合金的最佳打印參數(shù),如最佳粉末尺寸為5-30μm,理想的激光速度為200-450 mm / s,通過熱處理使孔隙率由3-4%下降到0.7%等。
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