开发挤出浆料3D打印成形技术

尽管直接打印金属已经成为可能，可是利用激光烧结成型技术直接打印金属的方法在材料方面受到了很大的限制，只能打印少量种类的金属粉末；另外，激光烧结成形机的成本及其耗材的成本居高不下也是阻碍其发展的另一个重要原因。而对于首饰设计的用的贵金属金、银、铜等，由于其反射率高，有效利用的激光能量很少，在设备的开发和材料的成形方面困难很大，所以直接打印首饰还是存在一定的困难。

研究就是基于微滴喷射自由成形技术和FDM技术开发的挤出浆料3D打印成形技术，将3D打印技术应用于首饰设计和巧克力制作行业。微滴喷射自由成形相对于激光烧结的最大优点还是在耗材方面，其原料的应用相对广泛。可以用于微滴喷射自由成形的材料是溶液（水溶液、溶剂溶液）、熔融体（高分子材料、蜡、金属等的熔化物）、悬浮液、浆料和胶体等；用于微滴沉积的底板可以是纸、高分子材料、金属、玻璃、织物、粉材、浆料等，这就扩大了材料的应用范围，使直接打印金、银等贵金属成为可能。另外，微滴喷射自由成形可以安装多个喷头，同时打印不同的材料，所以其就可以打印出类似于梯度材料的首饰件，这也是激光烧结技术做不到的。20世纪90年代中期之后，随着科技的进一步发展，微滴喷射自由成形机是生产成本大大降低，现在只要几千块钱一台，其应用范围也已经从工业领域扩大到办公室、家庭和生物医学工程领域等。

浆料挤出3D打印技术是一项新技术，目前还处于研究的初期阶段，它是FDM技术和粉末注射成型技术相结合的一项新技术。这种技术材料应用广泛，可以打印各种贵金属，设备成本低，操作简单，是3D打印技术发展的一个重要方向。

英国的Newton 3D公司是伦敦Brunel大学的博士生Esteban Schunemann创办的，并得到了iMakr风险资本的投资，Newton 3D近日宣称他们开发了一款经济型的金属桌面3D打印机，可以打印金属材料如金、银、青铜、铜和铁等材料。这款产品是专为珠宝商、产品设计师、家居用品设计师和时装设计师开发的。

就目前来讲，浆料挤出3D打印技术还处于研究的初期阶段，相关文献还不是很多，有很多的问题还没有解决，比如打印精度问题，烧结时的尺寸收缩问题，烧结缺陷的控制等等，都是浆料挤出3D打印技术的重要难题；同时浆料挤出3D打印技术的优势，比如设备成本低、材料使用性广泛、操作简单、生产周期短等等，又激励着大批的学者爱好者研究。

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