3D打印 和 电铸 的结合产生了一种新的制造方法，能够以高精度创建复杂金属结构。这种混合工艺使用熔丝制造（FFF）生成聚合物掩膜，这些掩膜指导通过电化学过程沉积金属，确保对最终部件几何形状的精确控制。
使用3D打印和高导电基底实现高分辨率
为了在聚合物掩膜中实现高细节水平，使用了配备0.25 mm喷嘴的Prusa i3 Mk3S打印机。这些掩膜印刷在涂有钛和二氧化钛的4英寸硅片上，这些材料在后续电铸过程中充当导电基底。
“3D打印与电铸的协同作用允许制造前所未有的精密金属零件。”
优化用于附着和溶解的材料
经过多项测试，确定丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸酯（ASA）是最适合该工艺的材料之一。这种聚合物具有：
- 高附着力，强度为4.3 MPa。
- 电铸后易于溶解在溶剂中。
- 能够创建高度在500微米至2毫米之间的镍结构。
该工艺在硫胺酸镍电解液浴中进行，温度恒定为52°C，从而实现了金属结构的受控生长。
等离子体生成应用
为了展示该技术的应用，制造了“L”形电极，其尖端设计针对流光放电等离子体发生器进行了优化。这些电极在0至6 kV电压下进行了测试，以评估其在等离子体生成中的效率。
混合制造的优势与挑战
这种制造方法比传统方法具有多项优势，特别是在生产使用常规加工技术难以实现的复杂形状方面。其主要益处包括：
- 降低成本，用于生产详细的金属结构。
- 更高的设计和组件定制灵活性。
- 与减材技术相比更少的材料浪费。
然而，研究人员指出，电铸过程中金属分布不均仍然是一个挑战，需要精确控制操作参数以确保均匀沉积。
金属制造的美好未来
3D打印 与 电铸 的结合为先进金属制造开辟了新可能性，应用于航空、电子和医疗等领域。通过未来对工艺控制的优化，这种混合技术有潜力革命化高精度金属部件的制造。