德国研究所用3D打印实现金属零部件高精度丝网印刷

日前，在杜塞尔多夫举办的Inside 3D Printing/METAV展上，德国著名的Fraunhofer研究所展示了一种新的3D打印制造技术，这种技术可以实现金属零部件的高精度丝网印刷(screenprinting)，看起来似乎与2D打印技术中的丝网印刷很有渊源。

Inside 3D Printing/METAV展现场

德国研究所用3D打印实现金属零部件高精度丝网印刷

据了解，该技术是Fraunhofer与BauerTechnologies共同开发的，可以实现小型金属部件的大规模制造，而且其制造的金属零部件的一些细节是用SLM或者粉末床粘合技术不能制造的。

“对于那些具有封闭结构的精密小型零部件来说，丝网打印是一个很有发展前景、比较经济的工艺。”FraunhoferIFAM的SebastianRiecker解释说：“这种技术的优点是它不仅可以制造具有复杂结构的零件，而且还能够同时制造许多不同的零件。我们可以用它来形成1微米尺度的结构形状，并可以使用各种材料系统。这一工艺的的高产率和高可重复性使它适合于大批量生产。”

不过根据Fraunhofer在现场展示的情况来看，这项技术的优点还不止于此。Riecker展示了一套用于热交换器的封闭管道，它的内部空间和壁都非常薄，使用基于粉末床的金属3D打印工艺很难或者基本不可能实现。该技术3D打印出来的部件确实需要进行热处理一下，但是不需要进行后处理，其表面质量接近于最终形状。

从现场看到，其打印出来的部件直径低至0.1毫米，其高度从几毫米到几厘米不等(该技术不太适于打印很高的部件)。其壁厚可以很容易地低至50微米(其最大值为1000微米)。

据悉，这种金属丝网印刷技术主要使用由金属粉末构成的一种膏装材料(即粉末加粘合剂)。其中的金属粉末既有经过雾化具有完美球形的，也有呈现树枝状的。这意味着它们并不均匀，但是通过粘合剂结合在一起。该技术可以使用的金属材料包括不锈钢、铜、钛、硬金属、PM轻合金、甚至包括PM烧结金属等。这些可打印的材料通过“根据CAD文件生成的自动化蒙片(mask)”来逐层打印。

Fraunhofer称，这种金属丝网印刷技术可以用在各种增材制造应用领域，包括航空航天、能源管理、精密机械工程、电子和汽车行业等，可以用来制造包括燃料电池组件、催化剂载体、高精度轻质结构、微型机械、换热器和绝缘体、电极、生物植入物和珠宝首饰等。