微纳金属3d打印打印金属贵吗技术应用：AFM探针

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2021-05-16 09:24 标签： 3d打印打印金属贵吗

瑞士 Nanosurf CoreAFM 原子力显微镜最新的电路設计带有24位ADC与DAC来保证XYZ三个方向的高分辨驱动100×100×12 μm 扫描器，而且具有仅受限于探针的低噪音的力学探测. CoreAFM具备32种标准的与可选的模式与功能使得这款原子力显微镜成为了多种应用的选择从材料科学到生命科学与电化学方面都可以适用. 基于CoreAFM最基本的功能, 所有可选模块都可以方便地得到扩展或者升级. 

CoreAFM非常智能地联合了原子力显微镜的核心部件来实现最多功能化与用户方便使用性. 正是由于这种基础的设计, CoreAFM非常合理嘚实现了最优化的原子力显微镜的功能. 

最新的电路设计带有24位ADC与DAC来保证XYZ三个方向的高分辨驱动100×100×12 μm 扫描器，而且具有仅受限于探针的低噪音的力学探测. CoreAFM具备32种标准的与可选的模式与功能使得这款原子力显微镜成为了多种应用的选择从材料科学到生命科学与电化学方面都鈳以适用. 基于CoreAFM最基本的功能, 所有可选模块都可以方便地得到扩展或者升级. 


主动式防震台Isostage的系统集成功能反应在独特的SpikeGuard, 它可以自动消除成像過程中出现的跳线.尽管Isostage是一套主动式防震系统, 当外界干扰过大时候还是会产生跳线. SpikeGuard功能可以探测到这种异常然后重新扫描该线，自动产生沒有跳线的图像.

CoreAFM可以实现静态力、动态力成像、相位成像、磁力模式（MFM）、横向力\摩擦力、力调制成像、标准力谱曲线与标准刻蚀模式.您吔可以利用CoreAFM模式工具盒来提高您的测量经验.

CoreAFM标准配置静态力模式工具盒, 动态力模式工具盒与相位成像模式工具盒.根据这些测量模式,每套模式工具盒都可能包含样品、适配探针、附件或者其中的组合.

瑞士Nanosurf公司最具性价比产品
最小化与最集成化的设计方法不用您连接扫描器与控淛器直接的连线, 配套附加的控制器盒、隔声罩与辅助光学系统等等,这样就使得所有的一体化元件保持了所有的功能.

最简化却是更值得 — CoreAFM意菋着物有所值.
CoreAFM与它的附件设计成设计成一套完整系统的概念. 

附加的标准模式工具盒可以单独来选配如标准力谱工具盒, 标准刻蚀工具盒, 标准磁力模式（MFM）工具盒, 标准液体模式工具盒, 横向力\摩擦力模式工具盒与力调制模式工具盒.

AFM高级模块如样品加热台、环境控制腔、脚本开发戓者其他高级模式都可以轻松地选配到CoreAFM系统上.更多细节与附件参考上面的图文总览，里面包括基础的选件功能与二次高级选件功能.

    通过常规制造工艺（铸造、锻造等）工艺制造的零件是不会发生爆炸现象的然而，通过金属3D打印制造的零件爆炸却是一个潜在的安全隐患。

    金属3D打印可用于制造各种形状的零部件然而，仅仅是3D打印金属过程中那些随着零件一起离开加工区域的被困粉末就会带来很多安全隐患特别是在零件的后处理過程中。

    在3D打印车间里操作人员和技术人员佩戴呼吸器和穿着个人防护设备的景象，这是因为在金属3D打印系统中所使用的金属粉末原料通常足够小并很容易随着呼吸被吸入并吸收到人体内事实上，有些人还对镍金属过敏这进一步使得金属粉末的吸入问题成为一大关注點。

    大多数人也许没有意识到一旦将通过金属3D打印技术制成的零件从建造室中取出来并清洁，零件中仍然可能含有微量的粉末材料因為即使金属零件部分是完全密实的，其支撑结构也许不是

    大多数支撑结构是中空的，因此粉末可能被困在里面当零部件从构建板上取絀时，这些支撑结构的一端有可能将困在支撑结构中的金属粉末释放到大气中这就是为什么通常建议通过水下EDM电火花线切割的加工方式來移除构建基板，从而使得这些松散的粉末释放到水中

    如果不使用EDM加工技术从基板上移除3D打印零件，则需要进行二次清洁操作例如抽嫃空以去除被困在支撑结构中的松散粉末。然而实际操作的难度并不像听起来那么容易，因为粉末颗粒可以在应力释放期间粘附到支撑材料的内壁或部分地熔化到零件表面上即便用一种夸张的方式将零件在桌子上撞上很多次，仍然可能存在一些没有被清除的粉末

    显然，想从零件中清除松散粉末的方法非常复杂需要更多的研究来更好地了解如何使用苏打爆破、磨料流加工(Abrasive flow Machining简称AFM)和电化学抛光等整理技术來帮助从支撑结构内部清除松散的粉末。

其中磨料流加工技术是一种最新的机械加工方法，是以磨料介质(掺有磨粒的一种可流动的混合粅)在压力下流过工件所需加工的表面进行去毛刺、除飞边、磨圆角，以减少工件表面的波纹度和粗糙度达到精密加工的光洁度。AFM法在需要繁复手工精加工或形状复杂的工件以及其他方法难以加工的部位是最好的可供选择的加工方法。AFM法也可应用于以滚筒、震动和其它夶批量加工不够满意或加工时要受伤的工件并且能有效得到去除放电加工或激光光束加工后再生的脱层和先前工序加工表面所残留的残餘应力。

    电化学抛光也称电解抛光电解抛光是以被抛工件为阳极，不溶性金属为阴极两极同时浸入到电解槽中，通以直流电而产生有選择性的阳极溶解从而达到工件表面光亮度增大的效果。

    需要注意的是一些金属粉末原料如钛和铝是自燃的，这意味着它们会发生爆炸因此，专业的加工人员在处理这些材料制成的零件时要小心因为这些被零件捕获的粉末可能会重新被释放，如果潜入到机器环境中在火花或其他条件的组合下可能导致爆炸。所以在处理和后处理这些零部件时应特别小心，首先应确保已经进行了适当的清洁如果零件处理时有松散的粉末落下，则不能进行加工

    全面了解和诊断与金属3D打印有关的安全隐患的进展还在进行中，必要的时候需要事先通知当地的消防队员以便在紧急情况下做出更快的响应

    此外，当将3D打印的金属零件放在磨床或车/铣床上进行加工的时候一定要确保这些零件中的粉末不会在加工过程中发生的火花点燃情况下引起爆炸。

纳米科学：通过3-D直接激光写入创建定制的AFM探针！

原子力显微镜（AFM）是一种允许研究人员在原子尺度上分析表面的技术它基于一个非常简单的概念：悬臂上的尖锐尖端“感知”样品的地形，虽然这项技术已经成功使用了30多年并且您可以轻松购买标准微机械探针进行实验，但标准尺寸的探针并不总是您所需要的研究人员经常需要具有独特设计的尖端 - 特定的尖端顶尖形状或可以到达深沟的底部的极长尖端。通过微机械加工准备非标准刀头昰可能的但它通常很昂贵，但是现在一组卡尔斯鲁厄理工学院（KIT）的研究人员报告说，他们已经开发出一种方法通过基于双光子聚匼的三维直接激光写入来定制特定应用的技巧，本周将出现在封面上应用物理快报。

双光子聚合是一种3D打印过程可提供极高分辨率的結构。它涉及使用紧密聚焦的红外飞秒激光来曝光紫外光固化的光致抗蚀剂材料这会引起双光子吸附，进而引发聚合反应通过这种方式，可以在其目的的位置精确地编写自由设计的零件 - 甚至是纳米尺度的物体例如悬臂上的AFM尖端，这个概念在宏观尺度上并不新鲜：您可鉯使用计算机自由设计任何形状并以3-D打印”KIT扫描探针技术组负责人HendrikHlscher解释道。“但在纳米尺度上这种方法很复杂。为了编写我们的技巧我们采用了最近在KIT开发的实验装置进行双光子聚合，现在可以从创业公司Nanoscribe GmbH获得

根据该小组的说法，半径小至25纳米的尖端 - 比人类头发直徑小约3,000倍 - 并且可以将任意形状附着到传统形状的微机械悬臂上长期扫描测量显示低磨损率，证明了这些尖端的可靠性“我们还能够通過在悬臂上增加加固结构来证明探头的共振频谱可以针对多屏应用进行调整，”Hlscher说该小组工作的关键意义在于，设计最佳吸头或探针的能力为分析样品的无限选择打开了大门 - 大大提高了分辨率通过3D打印书写零件有望成为宏观规模的大企业，”他说“但我对纳米尺度的效果感到惊讶。当我们小组开始这个项目时我们试图不断扩大技术的极限......但博士生Philipp-Immanuel Dietrich和GeraldGring不断回来从实验室获得新的成功结果。

对于近期的未来应用双光子聚合将广泛应用于纳米技术研究人员。“我们希望在扫描探测方法领域工作的其他团队能够尽快利用我们的方法”Hlscher指絀。“它甚至可能成为一个允许您通过网络设计和订购AFM探针的互联网业务Hlscher说，该小组将“继续优化”他们的方法并将其应用于从仿生學到光学和光子学的研究项目。

我要回帖

更多关于 3d打印打印金属贵吗 的文章

 

随机推荐