金屬粘合劑噴射和金屬注射成型工藝面臨著與燒結(jié)過程中零件變形和下垂相關(guān)的挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)方法依靠支撐結(jié)構(gòu)或陶瓷安裝器來解決這個問題。然而，惠普實驗室的研究人員開發(fā)了一種新穎的解決方案——一種形狀保持刺激涂層，可以消除燒結(jié)過程中對支撐結(jié)構(gòu)的需求。

解決下垂問題

研究人員將形狀保持刺激涂層應(yīng)用于銅和不銹鋼生坯部件，并進(jìn)行熱處理。結(jié)果顯示，這種涂層能夠有效抵御流掛現(xiàn)象。在燒結(jié)后，懸垂量為28毫米的銅部件和33毫米的不銹鋼部件保持完整，沒有發(fā)生下垂。涂層與零件表面形成冶金結(jié)合，在燒結(jié)過程中提供強(qiáng)度和穩(wěn)定性。

零件下垂，圖片來自：惠普

研究人員通過不同的熱處理溫度發(fā)現(xiàn)，涂層與零件表面形成了牢固的結(jié)合，防止了流掛現(xiàn)象。涂層在燒結(jié)過程中發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，轉(zhuǎn)變?yōu)檎掣皆诹慵砻娴亩嗫拙W(wǎng)絡(luò)。多級燒結(jié)增加了顆粒頸結(jié)合的體積，增強(qiáng)了支撐自身的強(qiáng)度。具有不同角度（包括30°、45°和60°）懸垂的零件均能夠成功燒結(jié)，沒有發(fā)生下垂。

在不銹鋼中的應(yīng)用

研究人員還探索了使用特定形狀保持刺激涂層對316L不銹鋼零件進(jìn)行無支撐燒結(jié)。結(jié)果顯示，不銹鋼部件沒有出現(xiàn)流掛，并且在清洗后沒有留下任何涂層痕跡。在脫脂和燒結(jié)的初始階段，涂層成分粘合到零件表面，防止了重力下垂。

這些涂層的研發(fā)還揭示了在燒結(jié)過程中引起零件受控變形的潛力。這種現(xiàn)象使得可以利用外部刺激涂層將3D打印的綠色部件轉(zhuǎn)變?yōu)樾碌男螤?。通過消除對支撐結(jié)構(gòu)的需求，這些涂層為粘合劑噴射和MIM行業(yè)開辟了新的設(shè)計可能性和創(chuàng)新機(jī)會。

金屬粘合劑噴射和金屬注射成型工藝面臨著與燒結(jié)過程中零件變形和下垂相關(guān)的挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)方法依靠支撐結(jié)構(gòu)或陶瓷安裝器來解決這個問題。然而，惠普實驗室的研究人員開發(fā)了一種新穎的解決方案——一種形狀保持刺激涂層，可以消除燒結(jié)過程中對支撐結(jié)構(gòu)的需求。

解決下垂問題

研究人員將形狀保持刺激涂層應(yīng)用于銅和不銹鋼生坯部件，并進(jìn)行熱處理。結(jié)果顯示，這種涂層能夠有效抵御流掛現(xiàn)象。在燒結(jié)后，懸垂量為28毫米的銅部件和33毫米的不銹鋼部件保持完整，沒有發(fā)生下垂。涂層與零件表面形成冶金結(jié)合，在燒結(jié)過程中提供強(qiáng)度和穩(wěn)定性。

零件下垂，圖片來自：惠普

研究人員通過不同的熱處理溫度發(fā)現(xiàn)，涂層與零件表面形成了牢固的結(jié)合，防止了流掛現(xiàn)象。涂層在燒結(jié)過程中發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，轉(zhuǎn)變?yōu)檎掣皆诹慵砻娴亩嗫拙W(wǎng)絡(luò)。多級燒結(jié)增加了顆粒頸結(jié)合的體積，增強(qiáng)了支撐自身的強(qiáng)度。具有不同角度（包括30°、45°和60°）懸垂的零件均能夠成功燒結(jié)，沒有發(fā)生下垂。

在不銹鋼中的應(yīng)用

研究人員還探索了使用特定形狀保持刺激涂層對316L不銹鋼零件進(jìn)行無支撐燒結(jié)。結(jié)果顯示，不銹鋼部件沒有出現(xiàn)流掛，并且在清洗后沒有留下任何涂層痕跡。在脫脂和燒結(jié)的初始階段，涂層成分粘合到零件表面，防止了重力下垂。

這些涂層的研發(fā)還揭示了在燒結(jié)過程中引起零件受控變形的潛力。這種現(xiàn)象使得可以利用外部刺激涂層將3D打印的綠色部件轉(zhuǎn)變?yōu)樾碌男螤?。通過消除對支撐結(jié)構(gòu)的需求，這些涂層為粘合劑噴射和MIM行業(yè)開辟了新的設(shè)計可能性和創(chuàng)新機(jī)會。