日本早稻田大学研究团队开发出一种金属-塑料组合3D打印技术，该技术可在所需区域生产出具有高粘合性金属涂层的塑料结构。这种方法可将3D打印机使用范围扩展到3D电子设备，未来可用于机器人技术和物联网。
3D打印的原材料主要是塑料和金属，但是它们不能组合使用。由于金属3D打印机需要高温，因此无法将塑料3D打印机与金属3D打印机结合使用。但是，市场上3D打印塑料零件对光泽外观或导电层有强烈需求。
塑料金属化传统方法是将塑料物体进行3D打印，然后浸入含有钯（Pd）的溶液中，该溶液粘附在物体表面。然后，将工件浸没在化学镀浴（electroless plating bath）中，然后使用沉积的Pd作为催化剂，使溶解的金属离子粘附到物体上。虽然技术上合理，但常规方法会产生不均匀的金属涂层，并且很难与塑料结构粘附。
新组合方法使用具有双喷嘴的打印机，一个喷嘴挤出标准熔融塑料（丙烯腈-丁二烯-苯乙烯，ABS），另一个喷嘴挤出装有PdCl2的ABS。通过使用其中一个喷嘴选择性地打印图层，可以在3D对象的特定区域中加载Pd。通过化学镀，最终获得一种仅在选定区域上具有金属涂层的塑料结构。
新方法可使金属涂层的附着力更高。由于Pd负载在原料中，与传统方法不同，其技术不需要对ABS结构进行任何类型的粗糙化或蚀刻以促进催化剂的沉积。新方法与现有的熔丝制造3D打印机完全兼容。
由于其在3D电子产品中的潜在用途，金属-塑料组合3D打印在不久的将来可能会变得非常重要。金属-塑料组合3D打印方法开辟了制造3D电子产品的可能性。这项研究有望为组合3D打印技术铺平道路，充分利用金属和塑料的双重优势。
相关研究工作发表在Additive Manufacturing。
中科院武汉文献情报中心供稿
