MIT 開發「液態金屬」3D 列印技術！幾分鐘內生產大型家具零件

麻省理工學院研究人員開發並發表新技術「液態金屬印刷」（LMP），比現有的金屬增材製造製程至少快 10 倍，雖會犧牲掉精細的細節，但能避免傳統金屬印刷法中出現的翹曲和開裂現象。

首先，研究小組建造「麵包大小」的電爐，將鋁加熱到超過熔點，再將液態金屬存在機器的石墨坩埚中，再透過重力作用從陶瓷噴嘴中噴射出來。接著，熔融的金屬被擠壓到由 100 微米玻璃珠製成的沙狀表面，再勾勒出使用者所需的形狀，當玻璃珠吸收熱量後，金屬就會硬化凝固，形成無需支撐的 3D 結構。

蘇黎世聯邦理工學院博士生 Zain Karsan 表示，熔化的鋁會摧毀 3D 列印的路徑，一開始使用不鏽鋼噴嘴，後來改鈦噴嘴，最後才使用陶瓷噴嘴，但即使是陶瓷噴嘴也會堵塞，因為加熱不會總是完全均勻。

整個過程中，溫度控制器會維持在攝氏 700 度的稠度，待列印完成，熔化的鋁迅速冷卻成形。經過必要的銑削和鑽孔後，就可以組裝和使用。

這項研究由麻省理工團隊進行，成員包括 MIT 自組裝實驗室聯合主任、建築系副教授 Skylar Tibbits 和蘇黎世聯邦理工學院博士生 Zain Karsan，並獲得汽車零組件製造商愛信集團、Amada Global 和美國家具公司 Emeco 的資助。

由於鋁可多次利用，也可以製造原型，LMP 製程還能列印不同厚度，提供足夠的耐久性，可惜製作出來的鋁製框架不夠精細，但相當實用。

根據該研究論文，此方法主要用於建築產業，開發順利也能應用於航空航太和汽車產業。此外，製作過程不會浪費太多鋁材料，也能利用回收或廢金屬。

與現有方法相比，LMP 製程讓金屬在整個列印過程中都處於熔融狀態，因此不易開裂和變形。目前研究團隊計畫繼續調整製程，改進流量控制，使噴嘴溫度更加穩定，以防止堵塞。

（首圖來源：MIT[1]）

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References

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