Інженери придумали, як спростити металізацію деталей після друку на 3D-принтері. Вони позбулися стадії травлення кислотами і покриття каталізатором, які складні і вимагають додаткового обладнання. Замість цього вони замісили каталізатор в один з матеріалів для принтера, і друкували поперемінно чистим пластиком і сумішшю. Стаття опублікована в журналі.
Об'ємна печатка одночасно металом і пластиком вважається майже неможливою через принципову різну температуру плавлення більшої частини цих матеріалів. Щоб частково металізувати предмет, надрукований на 3D-принтері, часто використовують додаткові технологічні процеси: наприклад, можна осадити метал з рідини, що містить його іони. Щоб зробити це, пластикову деталь перед цим необхідно в потрібних місцях покрити палладієвим каталізатором.
Проблема в тому, що у паладію погана адгезія до акрилонітрил бутадієн стиролу (АБС) - найпопулярнішому пластику для тривимірного друку. Щоб паладій закріпився на ньому, поверхня повинна бути шершавою, для чого її труять кислотами. Однак, робота з кислотами вимагає спеціальних навичок, до того ж, введення додаткової технологічної операції нівелює головну перевагу 3D-друку - простоту.
Цзін Чжань (Jing Zhan) з Наньянського технологічного університету і його колеги придумали, як переходити до металізації деталі у ванні відразу після друку. Їхній метод дозволяє уникнути цькування і покриття каталізатором за рахунок того, що каталізатор заздалегідь вносять у матеріал для друку.
Вчені розчинили в ацетоні АБС-пластик і хлорид паладію в пропорції два до одного. Потім з цієї суміші зробили волокна методом електроспінінгу. Після цього пробну деталь надрукували на FFF-принтері з двома соплами, одне з яких зарядили волокнами чистого пластику, а інше сумішшю з сіллю паладію. З суміші зробили одну з граней деталі, і після ванни з розчином нікелевмісної сполуки покрили шаром металу.
Для порівняння дослідники виготовили такі ж деталі, але іншими методами. В одному випадку предмет з однорідного пластику просто занурили в розчин хлориду паладію, в іншому суміш з хлориду паладію з АБС-пластиком напилили повітряним способом. У першому випадку нікель погано закріпилося на зразку, а в напилення каталізатора і попереднє замішування його в пластик дали приблизно рівну адгезію. Обидва методи призводять до схожого результату, але виготовлення суміші простіше, оскільки обладнання для напилення дороге і рідко встановлюється на принтери.
Розробка сінгапурських вчених дозволить спростити металізацію пластикових деталей, але якщо немає мети зробити простіше, то за допомогою керованої зарядом 3D-друку можна виготовити речі, де метал і пластик по-справжньому сплетені в мікроскопічних деталях. Крім того, швейцарці придумали спосіб друкувати різними видами скла.