德国贵金属和金属化学研究所优化18K金3D打印材料和工艺

      3D打印技术在首饰制造中的应用主要有两种方式，一种是3D打印出首饰的蜡模，然后采用失蜡法铸造出金属首饰，另一种方式是通过选择性激光熔化3D打印设备直接打印贵金属。在后一种应用中，英国贵金属产品供应商Cooksongold公司已通过EOS的M80金属3D打印设备，在黄金和银3D打印材料和工艺方面取得了突破，并在此基础上推出了Precious M080 3D打印设备，专用于贵金属首饰的直接3D打印领域。最近，德国贵金属和金属化学研究所也在贵金属的直接3D打印领域取得了进展。

      由于黄金和银合金具有高反射率和高导热性，这些特点增加了SLM 3D打印工艺的挑战。为了改善黄金的3D打印质量，研究人员在黄金材料中添加了其他金属材料，如：铁（Fe）和锗（Ge），添加的金属合金需具备合适的硬度，同时在混合后不会明显改变黄金的颜色。通过多次尝试，研究人员发现Ge001和Fe003最适合用于SLM 3D打印工艺，当Fe和Ge粉末被氧化时，这些组合能让黄金合金反射更少的光。

不同合金熔融时的微观结构：a) 3N 黄金  b) 合金Fe003  c) 合金 Ge001

      德国贵金属和金属化学研究所研发贵金属3D打印材料和工艺时使用的设备是Concept Laser公司的MLab R Laser CUSING 3D打印机。在研究过程中，研究人员针对每种不同的材料配方，测试调整出不同的打印参数，并最终总结了黄金合金的最佳打印参数，如最佳粉末尺寸为5-30μm，理想的激光速度为200-450 mm / s，通过热处理使孔隙率由3-4%下降到0.7%等。