局所パルス電着により結晶金属の微細構造制御が可能に

局所パルス電着により結晶金属の微細構造制御が可能に
出典: 3Dプリンティングビジネス情報

従来の製造プロセスの設計上の制限と高コストのため、積層造形 (AM) による複雑な金属微細構造の製造は幅広い関心を集めています。近年、金属構造のマイクロメートル規模の積層造形 (μ-AM) が広く研究されており、さまざまな技術によって真の 3D 構造の 3D 印刷が可能になっています。金属 μ-AM の主な焦点は、複雑な形状の小規模構造を実現することですが、実験室から実際のアプリケーションへの移行を可能にするには、印刷された構造の材料特性に対する制御を向上させることが重要です。

積層造形における微細構造の完全な制御を実現します。
テキサス大学ダラス校の研究チームによって開発された、局所パルス電気めっき(L-PED)と呼ばれる新しい方法により、後処理を必要とせずに純粋な結晶金属の積層製造が可能になります。彼らのアプローチは、これまでの金属のパターン化や 3D 印刷に比べて大きな利点があります。

L-PED では、印刷プロセス中にプロセス パラメータを制御することで、3D プリントされた材料の微細構造を設計できます。金属の機械的および電気的特性はその微細構造に依存するため、この新しい機能により、3D プリントされた金属の空間的な機械的および電気的特性を処理中に制御できるようになります。

金属 3D プリントの微細構造は、ミクロン スケールの局所パルス電着 (L-PED) プロセスを使用して、印刷プロセス中にその場で制御できます。チームリーダーのマジッド・ミナリー教授は、双晶境界の密度と配向、および粒径は電気化学プロセスのパラメータによって制御できると述べた。同時に、その場SEMナノメカニカル実験の結果からも、この微細構造の変化が3Dプリントされた金属の機械的特性を直接改善することが確認されました。

「この重要な進歩により、材料特性に望ましくない影響を与えることが多い微細構造の後処理が不要になります」と、研究の共著者の一人であるソヘイル・ダリヤデル氏は述べました。「L-PED により、望ましい材料特性を持つ金属の 3D プリントが可能になり、電子デバイス、微小電気機械システム、光学、センサーなどの金属 μ-AM の機能的アプリケーションへの道が開かれます。」

ローカル、パルス、パルス電気、パルス電気めっき、電気めっき

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