Хотя можно напечатать пластиковые или металлические предметы на 3D-принтере, печатать отдельные предметы из обоих материалов все еще довольно сложно. Однако ученые разработали новый метод, который может привести к увеличению производства полнофункциональной электроники, напечатанной на 3D-принтере.
Во-первых, уже можно покрывать металлом 3D-печатные изделия из пластика.
Для этого нужно погрузить объект в раствор, содержащий палладий, который прилипает к поверхности пластика. Когда этот предмет впоследствии помещается в ванну для химического нанесения покрытия, прилипший палладий действует как катализатор, заставляя ионы металлов, растворенные в ванне, прилипать к предмету. В конечном итоге это приводит к металлическому покрытию.
Однако, по мнению исследователей из японского университета Васэда, такие покрытия плохо прилипают к пластику и не являются однородными. Кроме того, они охватывают весь предмет, что не всегда желательно.
Схема новой системы (внизу) в сравнении с существующей системой, которая производит металлическое покрытие более низкого качества. Фото: Waseda University
Под руководством профессора Синдзиро Умезо (Shinjiro Umezo) ученые разработали новую систему 3D-печати, которая создает объекты путем нанесения слоев материала из двух сопел. Одна из них экструдирует расплавленный АБС-пластик, а другая - плавленый АБС-пластик, смешанный с палладием. Чистый АБС используется для частей объекта, которые должны быть выполнены из именно только пластика, в то время как АБС/палладий используется для участков, которые будут иметь металлическое покрытие.
После охлаждения и затвердевания отпечатанный объект помещается в ранее упомянутую ванну для химического нанесения покрытия. Однако в этом случае металлическое покрытие образуется только на участках, отпечатанных из смеси АБС/палладий. По словам исследователей, покрытие однородное по качеству и прочно сцепляется с пластиком.
В качестве дополнительного бонуса, в отличие от традиционного метода нанесения покрытия, новая система печати не требует предварительной обработки поверхности пластика токсичными химикатами. И в качестве еще одного дополнительного бонуса эту технологию можно использовать дополняя ее в существующие 3D-принтеры, для производства способом наплавления нитей.
«Мы надеемся, что это исследование проложит путь к гибридной технологии 3D-печати, которая позволит нам получить лучшее из обоих миров - металла и пластика вместе взятых», - пишут авторы.
Лучшее из обоих миров: новый взгляд на гибридную 3D-печать металл-пластик. Гибридная технология 3D-печати металл-пластик, расширяет возможности использования 3D-принтеров для 3D-электроники для будущих приложений робототехники и Интернета вещей. Фото: Waseda University
Исследование описано в статье, недавно опубликованной в журнале Additive Manufacturing.
Источник: New Atlas / Waseda University
