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3D 金屬列印的基本原理,未來可不可能出現直接利用廢舊金屬作原料的3D印表機?


不能。

這個想法太叛逆了,元素【指魔法元素,不是化學元素】重組的即視感。

3D列印作為一種成型技術,受化學反應熱力學和動力學因素的制約,又不是變魔術,怎麼可能直接化廢為寶。

3D列印又叫金屬快速成形技術。列印的時候金屬粉灑一層,然後激光光斑或者離子束斑等在上面走,對需要列印的地方加熱,粉末被燒結。再灑第二層金屬粉。一層一層打完以後把多餘的粉吹掉。

所以,就是把目標零件分割成一個一個的小塊兒,組裝起來,大概這個感覺。

金屬熔點高,整個操作環境都是一個高溫環境,危險性激增。能把金屬粉末燒化,就能讓金屬氧化,需要很好的密閉體系保證列印出來的東西還是金屬而不是金屬氧化物。

假如你要用廢舊金屬,廢舊金屬的都是帶點腐蝕產物的,含有高價態的金屬氧化物,這個東西想要打出合金來,需要去除一些氧硫碳什麼的。這個也能解決,列印的時候給還原氣氛嘛,除了更危險。當然,事先把腐蝕產物去掉也行,就看給的料了,磨掉表層只要金屬的部分。可,把金屬塊製成金屬粉,比磨珍珠粉難多了。粉末比表面積大,能量高,不論是機械研磨還是電化學腐蝕,都需要能量。能耗高了,顯然就背離了變廢為寶的初衷不是嗎?

就算不考慮能量,所有這些化學反應的可控性都……太低了。你永遠不能要求化學反應那樣進行,我給了氫氣的氣氛,然後下命令:請兩個H和金屬粉里的一個O牽起手來,然後離開金屬粉的位置,剩下的金屬元素們站好隊,今天我們需要六方晶系,方隊大小控制在10*10*10nm上,各方陣互相協調,整體對外表現為一把倚天劍。

哎,多美的畫面。

可是這是不可能的,永遠不可能。

2D列印畫出來一把倚天劍,打出來是那個樣子,3D呢?化學反應根本不允許人類那樣控制它們。廢舊金屬在熵增的道路上走出去了一段劇,要想把它拉回來,所需要的代價很大,不能靠一種成型技術解決啊,這都哪兒跟哪兒啊……

現在列印用的粉體多金貴呀,沒有廢舊金屬的事兒。3D列印廢品率不低,這些摻雜元素都對的廢品都不能直接拿回去重捏,何況廢舊金屬。

很多朋友都對3D列印有不切實際的幻想,它只是一種材料成型技術,不是一種魔法。它不能把人類腦袋裡想到的東西直接列印出來,讓夢想照進現實。永遠不能。嗯,不能。


我是個外行,只能稍微猜測一下。

如今3D列印用金屬粉末的主要製造方法是「霧化法」,就是講金屬熔液用某些方法(至少有5種)噴出來形成金屬霧,然後冷卻變成金屬粉末。

那麼你如果要回收舊金屬進行列印的話,必然要進行如下環節。

回收大塊金屬---分類---熔化冶煉--霧化成粉末。

這些環節都是需要很大投入的,錢是一個方面,關鍵是這個體系需要的設備和人都很難湊齊。

當然在你這種節約金屬材料的想法我也很贊同,我的想法是,不但要規劃生產,還要規劃使用,比製造出的產品要易於拆卸成零件分類回收,每個零件都有自己的檔案和編號等等。如果有一個自洽的工業體系能夠做到這一點,你所說的回收廢舊金屬再製造的性價比應該是能達到要求的。


這只是一個被過度包裝的技術,就像給布料給你出來一件衣服。

你說只給件舊衣服,要出來一件你想要的新衣服,這怎麼可能。機器貓看多了吧。


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