贵金属增材制造

1。简介：高科技遇上纯粹奢华

当您想到工业 3D 打印时，您通常会想到由铬镍铁合金制成的涡轮叶片或由钛制成的膝关节植入物。但在这些巨头的阴影下，一个高度专业化的利基市场已经发展起来：基于粉末床的 3D 打印 (PBF-LB) 贵金属，如 18 克拉金（红金、白金、黄金）、950 铂金和纯银。

对于珠宝和手表行业来说，这意味着一种范式转变，将手工金饰与增材制造的绝对几何自由度相结合。

2。粉末处理：当粉尘价值数百万美元时

贵金属印刷最大的挑战不是印刷工艺本身，而是粉末的经济性。

• 安装空间的价值：普通的 PBF 系统可容纳数十公斤粉末。对于 18K 金来说，这意味着价值数十万欧元的物质承诺。特殊的贵金属打印机（例如 Sisma 或 Concept Laser）具有极小的安装空间（例如 50x50 毫米）和优化的涂层系统（重涂器），每层仅施加最少量的粉末。
• 回收（回收）：每一粒灰尘都是现金。机器的过滤器、除粉刷甚至吸水都经过精心处理（分离），以便几乎 100% 回收未熔化的金或铂。

3。激光聚焦金铂冶金

由于贵金属对物理性能的要求很高，因此必须极其精确地调整激光参数。

• 金：金具有非常高的导热性，并且（特别是对于红外激光）具有极高的反射率。激光必须以非常精细的焦点和高功率射入非常小的熔池，以便首先熔化黄金。
• 白金：白金正好相反。它具有高熔点（1,768 °C）、低热导率并能很好地吸收激光。它几乎比黄金更容易印刷，但存在热量积聚的风险。铂打印部件的硬度是传统铂铸造难以达到的。

4。珠宝以外的应用领域

即使豪华手表和个人设计师珠宝是驱动力，印刷贵金属也具有工业相关性：

• 铂金在医疗技术中的应用：铂金具有极高的生物相容性、不透射线且导电性极佳。印刷铂电极用于起搏器或神经调节器（深部脑刺激）。
• 电子产品中的黄金：高端电子产品中需要最大程度耐腐蚀性的单个微观高频导体轨道或触点。

5。结论：数字金匠

贵金属 3D 打印在经济上极其复杂，因为机器的摊销与粘合粉末的利息成本相竞争。然而，如果您掌握了这一工艺（优化的粉末处理和完美的后处理，例如用于抛光金丝金结构的 PeP），高级钟表和不可能铸造的奢侈品生产的大门就会打开。