室温电化学增材制造技术可进一步扩展金属3D打印市场

时间：2024-01-28 20:46 来源：南极熊作者：admin 阅读：次

导读：3D打印技术为设计带来了灵活性、性能优化、缩短交货时间和可持续发展等优势。然而，目前该技术面临的最大挑战之一是无法满足大批量应用的需求。虽然塑料3D打印技术在大批量制造方面取得了一些成功，但金属打印技术的成功还很有限。

金属大规模3D打印扩展的主要制约因素包括使用昂贵且难以处理的粉末原料、复杂且劳动密集型的后处理、可重复性不足、高能耗的热处理过程以及需要熟练操作人员的高成本设备。为解决这些制约因素，人们开发了多种解决方案，但能够成功解决所有问题的方案却寥寥无几。

△ECAM独特地结合了现有技术，实现了大规模增材制造。微电极阵列打印头可以利用室温水基原料可靠地生产高质量零件

室温金属3D打印技术
电化学增材制造(ECAM)是一种室温金属3D打印技术，无需热处理即可生产复杂、致密的金属零件。美国初创公司Fabric8Labs的电化学增材制造，最近成为高分辨率金属增材制造的差异化技术。与其它3D打印相比，电化学增材制造不使用粉末原料，也不使用热处理。相反，该技术采用含有溶解金属离子的室温水基原料在原子水平上构建。另外，这种材料来源于长期且稳健的供应链，广泛供应且成本低廉的金属盐。
Fabric8Labs表示：“电化学方法可实现微米级特征分辨率、复杂的内部特征、高纯度材料以及快速可扩展性以支持大规模制造。我们致力于通过提供取代传统制造的先进制造服务来，拓宽金属增材制造市场。”

△超高分辨率、高纯度组件，能够直接打印到温度敏感基材上，例如PCB、硅或现有金属组件

电化学增材制造打印工艺，更类似于用于聚合物的立体光刻(SLA)或数字光处理(DLA)打印工艺，而不是现有的金属增材制造工艺，例如激光粉末床熔融或粘合剂喷射。水基电化学增材制造原料具有低粘度并保持在室温下，允许数百台打印机通过标准管道组件由通用原料库提供服务，从而大大简化了原材料输入的管理。

此外，无粉原料在制造复杂的高分辨率液体冷却产品时具有显著优势，因为这些产品很难甚至不可能去除粉末。

△金属原料可回收，能耗低。相对于替代增材技术和传统制造，ECAM可以减少90%以上的温室气体排放

电化学增材制造的潜在应用前景

电化学增材制造的室温工艺，允许直接在各种基材上进行打印，包括铜板或箔、打印电路板（PCB）、陶瓷和硅。在一个常见的示例中，电化学增材制造用于在预加工的铜基板上添加高分辨率冷却功能，以生产用于数据中心冷却的先进液体冷板。

其他示例包括，分别使用陶瓷和PCB基板的电源模块和高频RF设备。这种将增材制造与传统制造相结合的混合制造方法，极大地提高了技术的可扩展性，因为只有高价值和复杂的特征才需要3D打印。

电化学增材制造的高容量可扩展性吸引了风投的大量资金，Fabric8Labs的总资本投资超过7300万美元（约合5.24亿人民币）。该公司利用最近结束的B轮融资，在加利福尼亚州圣地亚哥建立了一个试点生产设施。
电化学增材制造非常适合为电子价值链中的应用提供服务。该工厂交付的早期产品包括高性能热管理设备（例如液体冷板）以及高频射频组件（包括天线和滤波器）。由于每年能够生产数百万甚至数十亿个零件，因此，该技术有潜力成为一种广泛应用的制造技术。

(责任编辑：admin)

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