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金刚石都能3D打印了?这是什么黑科技

信息来源:jjjggg.com  时间:2019-09-13  浏览次数:66

如果有这样一个盒子,它可以复制你看到的任何东西,包括它自己,还能将你幻想中的所有东西变成实物,你会怀疑吗,这不是魔术也不是童话,这就是3D打印机。

金刚石都能3D打印了?这是什么黑科技

图片来源:pixabay

超级英雄,卡通公仔,古圣先贤这些像真度高,造型精致的模型都能3D打印出来,3D打印技术早已经被形容为第三次工业革命,将颠覆传统的制造业,3D打印出来的物品一次次的让人们惊讶,让全世界都为之振奋,这不最近又称能用3D打印机打印出金刚石材料。

金刚石材料现在也可以打印了,金刚石可是世界上最坚硬的物质之一啊,它是工业上各种耐磨工具的关键部件,由于其加工难度大,很难加工成复杂的形状,如果能够打印出这种复杂的金刚石材料,就可以将这种超硬材料打印出各种复杂的形状,应用范围将更加广阔。

技术的发展又一次超乎我们的想象,这还有可能会改变整个珠宝行业,也许以后的钻石就没那么贵了。

据报道Sandvik(山特维克) 这家公司推出了,可以3D打印出金刚石的复合材料,利用该材料打印出来的金刚石,具有金刚石该有的物理特性,利用这种材料可以根据要求打印出许多定制形状,未来可能将在航空航天,汽车,电子等行业中使用这种材料。

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金刚石也就是我们所说的钻石的原身,是一种由碳元素组成的矿物,与铅笔芯的主要成分石墨一样,都由碳原子组成,但结构的差异让石墨在莫氏硬度等级中排列最低,而金刚石是最高的,造成这么大的差距就是在形成过程中压力和温度不同。

金刚石是自然界中天然存在的最坚硬的物质之一,由于其硬度很高,经常被用于制作各种工艺品和工业中的切割工具。

随着科学技术的发展,以前要几十亿年才形成的天然金刚石,现在用机械制造只需要几天时间就能造出人造金刚石,只要用机器创造出相应的温度和压力条件就能合成出金刚石,现在中国生产的工业级合成金刚石年产量占世界份额的90%以上。

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3D打印技术经过多年的发展,我们见到过或者已经在使用它打印出来的各种工艺品,日常用品,建材等,现在各行各业中都有它的身影,也在慢慢改变一些传统行业,改变我们的生活。

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这项一次次让人们惊叹的技术,其实已经有了上百年的发展历程,如何将一个虚拟的物体快速变成实物,早在一百多年前的美国,就有人产生了这种想法,他们开始研究照相雕塑技术,渴望能像照相洗印一样简单的获得一个立体的实物,虽然这一想法在当时并没有得到实现,但这已经成为3D打印技术发展的开始。

上世纪八十年代,随着二维打印和电脑辅助设计CAD技术的成熟,让3D打印成形成为了可能;1984年美国人利用光敏液态树脂在紫外线照射下固化的方式,制造出了第一个实物,第一台3D打印机由此诞生。

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就如同做米饭需要大米一样,3D打印也需要最主要的元素那就是材料,用来打印的材质按形态可以分为固体,粉末,液体,还可以分为塑料,金属等不同材质。

3D打印材料一般分为两类

一类是比较常用的材料主要有ABS,PLA,PETG,HIPS,这些塑料类材料的熔点低,它们在外观上的区别不是特别大,但在材料的功能上区别却很大。

这一类材料打印成形的方式叫熔丝沉积,它是将丝状热熔性材料加热熔化,通过带有一个微细喷嘴的喷头挤喷出来,按照电脑的指令喷挤在制作面板上,经过低温固化层层堆积,最终打印出成品。

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另一类是金属类材料,它们在某些方面的特性就特别明显,金属类材料打印成型给它的材料限定了极高的门槛,粉末材料必须达到微米级别,而且还要经过混合搭配保证它的强度,精度和粘合度等各方面性能,

一些金属类已经可以使用3D打印了,如钛合金,不锈钢等,都是通过粉末材料打印,具有熔化烧结粘合的特性,打印物品时由上方的激光头发射出高温的激光束,进行选择性的烧结,粉末迅速熔化粘合成形,工作台下降铺粉打印直至完成。

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能够打印出金刚石材料的工艺,也应该是利用金刚石粉和聚合物材料的浆料,在紫外线照射下逐层堆积成形的,但是打印出来的金刚石还是与天然的金刚石有差别,例如说光泽上就没有天然金刚石的光泽,所以也就限制了在珠宝行业的使用,看来要想钻石降价还要再等了。

随着人们对个性化需求的增加和材料技术的发展,将来每个人都能使用上,通过3D打印技术打印出来的房屋,衣服,食物等物品,3D打印技术究竟将给人类带来一个怎么样的未来嘞?不知道下一次它又能打印出什么让我们惊叹的物体来。

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