咱们今天聊聊意大利巴里理工大学那帮家伙干的事,他们给拓竹A1这台打印机来了个大改造,把3D打印和铜电镀的活儿给揉在了一块儿。也就是说,机器一边往外挤料打印东西,另一边就能直接把铜镀上去,根本不用咱们动手去弄那些后续的繁琐步骤。 这个电镀装置是咋整的呢?就是在原来的打印机上焊上一套东西。核心就是一根用PTFE(聚四氟乙烯)做的管子,里头装着电解液和铜丝。阳极直接泡在液体里,要镀铜的零件就在管外面等着。管子最下面接了个塑料接头,里头塞了个6毫米的球形海绵,里面浸满了电解液。这海绵直接贴在待镀的零件表面某个地方。再给接头连上一根铜刷,这刷子是根软铜线做的,能跟底下的导电聚合物连上电,这回路就通了。因为铜刷软趴趴的,贴着工件表面也不会把人家弄坏。 这玩意儿就安在打印机龙门架上,跟平时挤料的头是分开跑的。有个专门的小注射器连着它,注射器受控制单元指挥,慢悠悠地往外喷电解液,速度是0.5毫升每分钟。这样一来海绵一直湿乎乎的,电也就能一直连着。这套头还能在机器的x轴和y轴上动来动去,想在多复杂的零件上镀金都行。 具体咋用呢?先挤出PLA或者TPU这类做底料的热塑性聚合物搭个架子;接着再挤一层导电PLA(也就是CPLA)铺在上面;这层CPLA一出来,机器暂停一下;然后机载的电镀头就开始干活了。等镀完铜了,打印接着往下走;新镀好的铜层上再铺上介电聚合物给它包严实。 这做法跟咱们平时在大槽子里泡零件的那种电镀可不一样。它是局部操作的方式。海绵每次就碰一块地方。因为海绵直径6毫米嘛,最大也就是28.27平方毫米能镀到。 第一个地方镀完了头挪到下个位置去接着镀——既可以是往左往右挪(x轴),也可以是往前挪(y轴)。 设计的时候还留了一手:海绵大小是可调的。小到1毫米大到10毫米的都能用。 为了证明这办法靠谱,研究人员做了几个样品给咱们看。先做了个长40毫米的双轨器件。两条铜导线藏在里头全包好了;每条都留了个1毫米见方的口子好接焊线;在9伏电压下接上LED灯亮得好好的;把它扔水里泡着照样能用。这就说明包在铜层外面的PLA确实起到了防水密封的作用。 接着又做了个接近传感器:基板是60乘60毫米的PLA板;上面印了个基于CPLA的螺旋线圈有8圈;先把这图案印上去然后镀铜;再包上两层PLA彻底盖住。 他们测试了一下发现:磁铁离得越近电感值就越高;这说明咱们这个原位电镀的法子确实能让3D打印更上一层楼——不光能直接把金属线路做出来还能造出复杂的传感器件。 总而言之这套方法能直接把铜电路整进3D打印出来的东西里头后处理特别少;多材料多功能一体化制造这块儿特别强;像做柔性电子、可穿戴设备还有微机电系统的时候用得上。 注:这篇文章是3D打印技术参考写的版权所有没联系别转哈。#拓竹 #3D打印