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Die Chinesische Akademie der Wissenschaften (CAS) schlug zuerst eine Flüssigmetall-Suspension 3D-Druckmethode vor. Und Forschung und Entwicklung von Ausrüstung
Dec 05, 2017

Die Chinesische Akademie der Wissenschaften (CAS) schlug erstmals ein Flüssigmetall-Suspensions-3D-Druckverfahren vor. Und Forschung und Entwicklung von Geräten


Kürzlich schlug das chinesische technische Institut für Physik und medizinische Kryobiologie Labor zuerst "Flüssigmetall-Suspension 3D-Druck" Konzept und Verfahren bei Raumtemperatur schnelle Herstellung dreidimensionales flexibles Metall mit komplexer Form und Struktur der verformbaren Körper und verwendet, um dreidimensional dehnbar zu montieren elektronische Geräte. Die relevanten Forschungsergebnisse wurden als Titelartikel zum Thema Advanced Materials Technologies veröffentlicht.

In der 3D-Druck von Flüssigkeit mit dem Titel Suspension Metal in Self-Heilung Hydrogel in der Arbeitsgruppe, wird die Natur zwischen festen und flüssigen und Selbst-Recovery-Eigenschaften des Hydrogels als transparentes Trägermedium eingeführt werden, erstellen und bestätigen die Formung von flüssigem Metall 3D Druck Suspension (Abbildung 1), um die Oberflächenspannung der Flüssigmetall-Tinte, hohe Viskosität niedrigen Durchfluss zu überwinden, bringt die Schwerkraft technische Herausforderungen. In dem gesamten Herstellungsprozess kann Hydrogel zwischen Verflüssigungsausbeute und schnelle Erstarrung von Metalltröpfchen konvertieren, die viskose Kraft ist extrem hoch, mit der relativen Bewegung zwischen dem Druckkopf und dem Gel, Flüssigkeitsmetall-Extrusionsdüse wird sofort durch Halsbildung Verhalten und Düse fallen Trennung und dann Support-Paket, viskose Gel und fixiert.


Abbildung 1. Die Titelgeschichte des Journal of Advanced Materials und Technologie und das Prinzip und Formgebungsprozess des 3D-Drucks

Durch das Stapeln von Metallmikrokügelchen entlang des Planungswegs können wir schließlich die erwartete dreidimensionale Struktur bilden (Abbildung 2), und die Druckgenauigkeit kann durch Nadelgröße, Druckgeschwindigkeit und Gelumgebung reguliert werden. Sowohl das Gel als auch das flüssige Metall sind flexible Materialien und die resultierenden stereoskopischen elektronischen Vorrichtungen können gestreckt und verformt werden. Diese Forschung durchbricht die traditionelle Formgebungsform und die 3D-Druckkategorie und hat einen wichtigen Wert in Form von flexiblen elektronischen Vorrichtungen, intelligenter Systemschneller Herstellung und verformbarem 4D-Drucken.


Abbildung 2. Die zwölf Sternzeichen Kopf und stereoskopische Schaltung von Old Summer Palace nach dem Prinzip der Flüssigmetall-Suspension 3D-Druck

Das Forscherteam veröffentlicht in Materialien und Design, Printing for Functional Electronics mit dem Titel 3D durch Injektion und Paket von flüssigen Metallen in Kanälen der mechanischen Strukturen Studie, Forscher etablierten eine gemischte Verarbeitungsmethode für die Herstellung von dreidimensionalen flexiblen elektronischen Struktur: zunächst mit 3D-Druckverfahren zu Herstellen einer flexiblen Matrix, die einen hohlen Mikrokanal enthält, um dann in die Füllung von flüssigem Metall zu fließen, wodurch ein flexibles elektronisches Gerät aufgebaut wird (3). Eine Reihe von Experimenten hat den Einfluss von Schlüsseltechnologien auf die Umformqualität des Gerätes aufgezeigt. Diese Arbeit realisiert das direkte Drucken und Verkapseln von funktionellen elektronischen Vorrichtungen, was zur Popularisierung und Anwendung flexibler Elektronen beiträgt.



Abbildung 3. Prinzip und Anwendung von flexiblen elektronischen Geräten mit 3D-Druck und Flüssigmetallfüllung

Das Team veröffentlichte zuvor in Rapid Prototyping auf Journal 3D-Druck von Low betitelte Direktschmelzpunkt-Legierung über Adhäsionsmechanismus in der Zeitung, durch die Einführung von Metalltropfen Adhäsion bildende Mechanismus, Display-Methode mit Desktop-3D-Drucker direkte Herstellung von niedrigschmelzenden Metallkomponenten bei Raumtemperatur (Abbildung 4). Durch den Vergleich mit den mechanischen und elektrischen Eigenschaften der Gussteile werden die Vorteile der niedrig schmelzenden metallischen 3D-Druckteile im mechanischen und elektrischen Verhalten aufgezeigt. In Zukunft kann die Technologie auf die Metall- und Nichtmetall-Verbunddrucktechnologie erweitert werden, die auf mehreren Sprinklern basiert, um eine integrierte Formung und Einkapselung von 3D-Stereo-Schaltkreisen zu realisieren.


Abbildung 4. Prinzip des direkten 3D-Drucks mit niedrigem Schmelzpunkt Metallhaftung, Strukturbildung und seine elektrischen Eigenschaften

Die Plattform Konstruktion und Erprobung der oben genannten Arbeit werden durch die technische Unterstützung und Unterstützung von Beijing Dream Ink Technology Co., Ltd unterstützt. Kürzlich entwickelten die beiden Seiten auf der Anhäufung von Zusammenarbeit, entwickelt die weltweit erste kommerzielle 3D-Druck-Flüssigmetall-Gerät (Abbildung 5), die Metall / Metall-Hybrid-Integration von dreidimensionalen Modellierung, um Holz-Fertigungstechnologie von der Herstellung bis zur Herstellung zu erhöhen hat einen großen Schritt, die entsprechende Ausrüstung hat einen breiten Anwendungsbereich im Bereich der 3D-Elektronik, intelligente Maschinen , HF-Kommunikation, wissenschaftliche Forschung und Lehre.


Abbildung 5. globale erste Flüssigmetall-Multi-Material gemischt 3D Drucker Ausrüstung

Die oben genannten Reihe von neuen 3D-Druck-Methode und Original-Hardware-Geräte Entwicklung, einmal mehr demonstriert die fortschrittlichen Flüssigmetall-Materialien in der schnellen Herstellung von flexiblen funktionalen elektronischen Geräten mit einzigartigen Vorteilen und universellen Wert, ist zu erhöhen Holz Fertigungstechnologie und Entwicklung neuer Konzepte von wichtigem Leder. Die Forschung wurde vom CAS-Grenzforschungs- und Bildungsbüro und dem Projekt der Pekinger Wissenschafts- und Technologiekommission unterstützt.


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