這個金屬3D打印機近日在網上傳播的標題是“2美元的金屬打印機”,第一眼看到這個題目時,我就覺得肯定是嘩眾取寵。在國外我買過2美元的東西最多的就是在Dollar Shop(一種以賣1-2美元商品為主的百貨商店),難道我可以在那里買一臺金屬3D打印機回家不成?
我所知道的一般金屬3D打印機其實也算成熟,原理大體都是金屬粉末加高能激光束燒融冷卻成型。不過這種SLM類似技術的金屬打印機,由于激光頭的功率要求很高,金屬粉末和激光頭定位的結構復雜,主要的主流產品是幾家美國德國的大廠在提供,價格不菲。還有一種低端的金屬打印的技術,是上次美國的朋友來造訪SZDIY的時候,提到過的用類似焊接那樣的技術,焊條高溫融化金屬并成型。不過我看到的這種成型效果都很粗糙,真所謂一分錢一分貨。
一般想到電鍍時,我經常只是想到表面處理,把缺乏光澤的東西的表面,變成金屬質閃閃發亮的玩意,賣個好價錢。但當我看完這個文章時,我還是有點驚喜,這個阿根廷的老哥還算有點奇思妙想的。他使用電鍍作為成型的方法,他將電解液放到一只較大的油墨筆的空間里,然后在筆的里面加上陽極,然后用打印的金屬面板作為陰極,用類似CNC的設備,將筆與金屬面板進行接觸引發電解效應,電解液里的金屬離子就會在金屬板上成型。他的確做到了,他提供的那個打印的視頻就是固定住一只電解溶液的筆,然后在下面轉動的圓盤上實現金屬成型。
他的打印視頻看上去很粗糙,而且下面那個轉盤讓人覺得莫名其妙。我可以想象到原型中的幾個問題,首先用那么大的面板作為陰極,其電阻肯定很大,所以電的損耗不低。第二個,最主要的問題,電鍍的效應是很慢的,工業上電鍍時,每分鐘只能鍍上幾十微米厚度的金屬,估計這個打印機的打印速度比我們用的塑料打印機還要慢上幾倍。總體來講,他的打印機的距離實用還有很遠的距離。
但是,我同意這個方案有不錯的幾個亮點。第一,電鍍從理論上來講,應該是可以做到較高的精度的,只要控制好電解液和陰極的接觸點,打印的精度可能可以達到目前工業級別的水平。第二,如果只是需要一臺電鍍電源加電解溶液就開始打印的話,這個成本的確比工業金屬打印機低不少,而且生產的安全性比焊接原理的機器要好很多。第三,各種不同類型的電解液可以用于各種金屬的打印,而且價格低廉,有不銹鋼,銅,金,銀,鎳,甚至還有可能打印PP,PVC等塑料。
其實我費了不少時間去思考如何加快這個原型的打印速度,但是都沒有得到很好的答案。主要原因是原型設計中只有一個電解液的出口,而且精度也由這個筆尖所決定,所以打印精度和速度是矛盾的。如果使用多個電極,這個控制上會復雜很多,不過未嘗不是一個方向。還有原型中的筆,只能垂直向下,如果通過控制液體的流向,使筆尖能夠從各個角度擠出電解液,也是一個很大的改進。
最后,修正一下,2美元估計是那只筆的價格,如果誰還信2美元可以做3D打印機,我準備向他訂購一千臺。
(審核編輯: 智匯張瑜)
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