已有几个公司在使用银纳米颗粒墨水在零件上打印电路,如Voxel8、Nano Dimension。Nano Dimension重点开发镍基、铜基墨水,它们的导电性更好。银墨水使得3D打印电路成为可能,不管是制作PCB原型或直接把电子器件集成在3D打印对象里。
难熔金属
难熔金属种类比较少,包括铌、钼、钽、钨、铼,它们以极高的耐热性能而出名。它们的熔点都超过2000℃,化学反应不活泼,密度大,硬度高。
钽有高耐腐蚀性、传导能力非常好,这在电子行业非常有意义。根据洛斯阿拉莫斯国家实验室研究,这种材料60%用于真空炉零件和电解电容器。理论上,钽可以提高核微粒的放射性。
纯净钨的熔点比任何元素都高,高达3422℃。这种金属密度很高,难以加工,但其稳定性适用于耐磨产品,如刀、钻头、磨、锯子等。钨的耐氧化、耐酸碱性能也很好,可用于辐射屏蔽。
Global Tungsten & Powders(GTP)是为数不多生产钨、碳化钨、钼粉末的公司之一,只销售已成功打印的粉末。GTP公司研发经理Rick Morgan解释了其公司制粉工艺:“GTP公司是垂直一体化的,它有能力开采钨矿砂,并进行化学提存,可制备钨粉和碳化钨粉,可通过钴喷雾干燥它,可对其球化处理以适应3D打印工艺。”Morgan说道。
ExOne公司为其粘结剂喷射工艺提供可粘结钨粉。该公司推出该材料来代替铅制造医疗器械和航空零件,因为铅的毒性更高。GTP的碳化钨钴材料已被ExOne公司成功应用,该公司已开发出脱脂/烧结方案来保证致密度。
金属3D打印的未来
SmarTech Markets Publishing预计3D打印金属粉末的市场在2023年会达到9.3亿美元,并指出其增长受航空领域对大尺寸零件的需求驱动。根据公司近期对金属粉末的研究报告,SmarTech高级分析师、3D Printing Business Media创始人Davide Sher提出了些见解,包括哪些材料将得到普遍应用。
“在可见的将来,最常见的金属3D打印材料是钢、钛合金、镍合金、钴铬钼合金,”Sher说:“钛合金在航空领域应用最多,因为成本不再是问题,通过轻量化实现的性能提升将弥补其花费。镍基合金也主要用于航空和国防领域。钛合金也会用于医疗领域(植入物),同样通过性能提升弥补成本。”