Die Verwendung von 3D-Druck ist nichts Überraschendes mehr. Ob aus Metall oder Kunststoff, Gegenstände können sowohl zu Hause als auch im Büro hergestellt werden. Jetzt gilt es, die Düsenauflösung zu verringern und die Vielfalt der Ausgangsmaterialien zu erhöhen. In beiden Bereichen gibt es jedoch noch viel zu tun.
Ein weiteres bemerkenswertes Fortschritt im Bereich der 3D-Drucktechnologie Wissenschaftler unter der Leitung von Forschern der ETH Zürich. Die Wissenschaftler haben eine vielversprechende neue Technologie zur hochpräzisen Druck von Mikroobjekten aus Metall vorgestellt, mit einer Auflösung von bis zu 250 nm. Gegenwärtig wird der 3D-Druck von Mikroobjekten aus Metall mit speziell hergestellten Tinten durchgeführt, die nanoskalige Metallpartikel in Form von Suspensionen enthalten. Die Auflösung solcher Drucker liegt im Mikrometerbereich, und der Druckprozess endet mit einem notwendigen Glühen zur Festigung des Modells. In dieser abschließenden Phase treten viele Mängel auf, einschließlich unzureichender Porosität und organischen Verunreinigungen (Lösungsmitteln). Was schlagen die Schweizer vor?
Wissenschaftler aus Zürich haben eine metallische Suspension mit direkter Metalldrucktechnologie ersetzt. Genauer gesagt, mit Metallionen. Eine Druckkopfkonstruktion mit zwei sogenannten Verbrauchsanoden wurde vorgeschlagen. Warum zwei? Weil es so besser ist! So kann ein metallisches Mikroobjekt abwechselnd entweder mit einem Metall, oder mit einem anderen, oder sogar mit beiden gleichzeitig gedruckt werden, wodurch eine Legierung mit dem gewünschten Verhältnis der beiden Materialien entsteht. Das Prinzip des vorgeschlagenen 3D-Drucks besteht darin, dass unter hoher Spannung, die an die Anode angelegt wird, die Metallionen abgerissen werden und zur Substratoberfläche fliegen, wo sie sich ablagern und sich in das ursprüngliche Metall verwandeln. Damit dies funktioniert, ist das Substrat mit einer Schicht eines Lösungsmittels beschichtet, in dem oxidations- und reduktionschemische Reaktionen stattfinden. So erfolgt der Druck direkt mit reinem Metall und erfordert keine anschließende Glühbehandlung.
Die Anwendung solcher Technologien ist vielfältig. An erster Stelle stehen Mikroelektronik und die Herstellung von Metamaterialien mit außergewöhnlichen Eigenschaften. Der Druck mit einer solchen Präzision ermöglicht die Schaffung feinster Verbindungen und sogar die Verwendung organischer Materialien in der Elektronik. Bei Metamaterialien kann die Kombination von Metallen zur Entstehung von Materialien mit interessanten mechanischen Eigenschaften führen, die sowohl flexibel als auch stabil sind.
Quelle: 3dnews.ru
