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中国科学アカデミー(CAS)は、液体金属サスペンション3D印刷法を最初に提案しました。機器の研究開発

陝西雲潤工業開発有限公司 | Updated: Dec 05, 2017
Source: 中国科学アカデミー(CAS)は、液体金属懸濁液3D印刷法を最初に提案した。 機器の研究開発

中国科学アカデミー(CAS)は、液体金属懸濁液3D印刷法を最初に提案した。 機器の研究開発


最近、物理と医療の低温実験室の中国技術研究所は、複雑な形状と変形可能な体の構造を備えた室温急速製造三次元柔軟金属の "液体金属懸濁液3Dプリント"の概念と方法を提案し、三次元伸縮性電子デバイス。 関連する研究成果は表紙記事としてAdvanced Materials Technologiesに掲載されました。

研究グループのサスペンションメタルの自己修復ヒドロゲルへの3D印刷では、ヒドロゲルの固体および液体と自己再生特性間の性質が透明支持媒体として導入され、液体金属3Dの形成方法を作り出し、確認する液体金属インクの表面張力を克服するため、高粘度の低流動性、重力が技術的課題をもたらします。 製造プロセス全体において、ヒドロゲルは、液状化率と金属液滴の急速凝固との間で変換することができ、粘性力は極めて高く、プリントヘッドとゲルとの間の相対的な動きにより、液体金属押出ノズルは、分離し、パッケージ、粘性ゲルをサポートし、固定。


図1.高度な材料と技術のジャーナルのカバーストーリーと、中断された3D印刷の原理と形成プロセス

計画の軌道に沿って金属マイクロスフェアを積み重ねることで、最終的に期待される3次元構造を形成することができ(図2)、針のサイズ、印刷速度、ゲル環境によって印刷精度を調整することができます。 ゲル金属および液体金属の両方は可撓性材料であり、結果として得られる立体電子デバイスは伸張および変形することができる。 この研究は、伝統的な剛構造形成モードと3D印刷カテゴリーを打ち破り、フレキシブルな電子デバイス、インテリジェントシステムの迅速な製造、変形可能な4D印刷の形で重要な価値を持っています。


図2.液状金属懸濁液3Dプリンティングの原理に基づく旧夏宮殿の12個の十二支頭と立体回路

研究チームは、3次元のフレキシブルな電子構造を製造するための混合処理方法を確立しました。最初に3D印刷プロセスを使用して、機械的構造のチャネルに液体金属の注入とパッケージによって3Dと命名された機能エレクトロニクスのための材料&中空のマイクロチャネルを含むフレキシブルなマトリックスを作製し、次いで液体金属の充填に流し込み、フレキシブルな電子デバイスを構築する(図3)。 一連の実験により、デバイスの成形品質に対する主要な技術的パラメータの影響が明らかになった。 この仕事は、フレキシブルな電子の普及と応用に役立つ、機能的な電子デバイスの直接印刷とカプセル化を実現します。



図3. 3D印刷と液体金属充填によるフレキシブル電子デバイスの原理と応用

チームは以前、低融点金属成分の直接製造を用いたデスクトップ3Dプリンタを使用した金属液滴接着形成機構の導入方法を用いて、紙の中の低い粘着性の直接溶融点合金を紙面上の低解像度のジャーナル3D印刷のラピッドプロトタイピングで発表した室温(図4)。 鋳造部品の機械的および電気的特性との比較を通じて、機械的および電気的挙動における低融点金属3D印刷部品の利点が明らかにされる。 将来的には、この技術を複数のスプリンクラーに基づく金属および非金属複合印刷技術に拡張して、3D立体回路の統合形成およびカプセル化を実現することができます。


図4.低融点金属接着、成形構造およびその電気的特性を用いた直接3D印刷の原理

上記の作業のプラットフォーム構築とテストは、技術サポートと北京夢インク技術有限公司のサポートによってサポートされています最近、協力の蓄積に基づいて両側は、世界初の商業混合液体金属3D印刷装置を開発(図5)、3次元モデリングの金属/金属ハイブリッド統合は、製造から製造機能に木材製造技術を高めるために大きなステップを取った、対応する機器は、3D電子機器、インテリジェントマシン、RFコミュニケーション、科学研究と教育。


図5.世界初の液体金属複合材混合3Dプリンタ装置

新しい3D印刷方法と元のハードウェア機器開発作業の上記のシリーズは、ユニークな利点と普遍的な価値を持つ柔軟な機能的な電子機器の急速な製造で先進的な液体金属材料を再度示して、木材製造技術と新しいコンセプトの開発を向上させることです重要な革の この研究は、CASフロンティア科学教育局と北京市科学技術委員会のプロジェクトによって支持されました。


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