第四百零五章 打印機器人

  眾所周知，在自然界中金屬是以化合態存在的，也就是形成所謂的化合物。


  隻有那些極不活潑的金屬才會以單質的形式存在，比如說金、銀、鉑、鈀……這些貴金屬因為其性質穩定，不易與其他物質發生反應，也被稱之為惰性金屬。


  所以人類在自然界中所能夠獲得的金屬大多數是以化合物形式所存在的礦物，需要通過冶煉之後才能獲得新的金屬單質。


  然而單純的金屬單質物理性質單一，很多時候不能夠滿足使用需求。


  比如說眾所周知的鐵，實際上單純的鐵單質是很軟的，隻有和碳在一起形成了鐵碳合金，才會具有堅硬的質地。


  而且根據溫度的不同，鐵晶體內的晶格排列形式也不同，根據這一物理性質，便可以通過對鐵碳合金進行不同溫度的加工，從而獲得性能不同的鐵碳合金，也就是通常意義上我們所俗稱的鋼。


  人類使用合金的曆史非常悠久，最早可以追溯到六千多年以前的古巴比倫人，他們是已知最早開始冶煉青銅，也就是銅錫合金的文明。


  炎國也同樣在很早以前就開始使用合金，在三千多年以前的商朝，炎國人的祖先就已經在大規模的冶煉和使用青銅了，甚至還能通過鍛打等加工方式獲得鋒利的劍。


  著名的越王勾踐劍甚至在幾千年後依舊鋒利無比，可以輕輕一劃就切開十幾層的紙張。


  所以在人類的生活當中，合金可以說是比比皆是。


  但想要用3d打印來打印合金，這依舊是一件非常難的事情。


  首先從理論上來說，這確實可以做到，因為對合金的定義就是一種金屬與另一種或幾種金屬或非金屬經過混合熔化，冷卻凝固後得到的具有金屬性質的固體產物。


  所以用3d打印來打印合金，理論上來說隻需要按照所需的配比將金屬的單質原材料混合在一起，然後通過激光進行加工，便可以得到所需要的合金。


  然而想要做到這一點，卻並不容易。


  首先金屬粉末的混合必須做到每一次燒結的原材料在總體配比上要十分的均勻，不然金屬比例產生誤差，打印出來的材料性能也會存在問題，會破壞打印出來的成品的整體結構。


  在災難之前藍星就已經有激光3d打印技術出現，甚至有人用鈦金屬打印出了一套鋼鐵俠盔甲，其性能可以抵禦步槍射擊。


  但這都是在封閉的設備內將金屬粉末鋪滿大約隻有01甚至幾微米的一層，再用激光在需要打印的區域進行燒結。


  如此反複，一層一層的燒結之後，才能將零件打印出來。


  在這一過程中，如果有氣流擾動，是會直接將還未燒結的金屬粉末吹走的。


  效率慢與氣流擾動會帶來的幹擾暫且不說，受限於嚴苛的條件要求，這樣打印很難對大型零件進行打印，而且也無法打印合金。


  如果隻是已經加工成合金的粉末顆粒燒結，那自然很簡單，但要想不同單質的金屬加工成合金那可沒那麽容易。


  因為這裏有一個很重要的因素就是溫度。


  燒結是以略低於材料融點的溫度進行加工，使粉末顆粒之間粘結，但想要將不同單質的材料加工成合金，顯然不可能隻靠燒結，而需要將材料真正融化。


  而且更關鍵的一點是，想要獲得某些特殊的合金，加工的溫度甚至還要比材料的融點高很多，並且需要將溫度維持一定的時間，才能使材料性質充分發生變化。


  而這些，恰恰是現在3d打印技術所難以實現的地方。


  但這些對於陳新來講都不是問題，將單質金屬粉末顆粒用激光融化，使不同的金屬單質混合在一起形成合金，再讓合金冷卻燒結，成為所需要的零件，他所製造出來的3d打印機都可以做到。


  並且陳新製造的3d打印機並不像傳統的設備那樣是通過一個固定的框架和打印頭來打印，而是看上去類似於一個小型的機器人。


  一個小型機器人攜帶一部分原料，然後將原料按照預先設計好的程序融化成合金，再打印成型。


  在機器人足夠多的情況下，可以很快就將一個大型零件打印完畢。


  這種技術的靈感來源於一些科幻遊戲，在這些遊戲裏，常常使用所謂的納米機器人通過3d打印來製造物品，陳新所借鑒的正式這一點。


  隻不過他沒有將機器人做的那麽小，而是做成了小型無人機的樣式。


  在答應了給工程技術人員製作小型樣機之後，陳新很快就通過避難所裏的工作台和機械臂製作完成了原型機，並且還升級了一下。


  “這……這實在是太驚人了！”工程技術人員看著這台無人機一樣的小型3d打印機器人在自己眼前打印出了一座埃菲爾鐵塔的微縮模型，忍不住驚歎卻又顯得有些詞窮了。


  “這就是我說的3d打印設備的小型樣機，根據實際使用需求的不同，它可以做的更大，也可以做的更小，眼前這個大小倒是比較通用於各種場合。”陳新一邊展示著這台3d打印設備的樣機，一邊做著介紹：“它每次可以攜帶大約兩公斤的原材料，可以是已經加工好的合金粉末，也可以是金屬單質粉末混合物，並且可以多台設備聯機打印，打印出所需要的大型金屬構件。”


  “有了這個，建築施工可要變得簡單多了！”工程技術人員腦子裏已經開始暢想幾百台這樣的3d打印機器人同時開工，讓建築物像地裏的春筍一樣長出來的畫麵了。


  “嗯，不光是建築建造，這還可以用於機械製造和金屬加工，采用3d打印的好處就在於打印精度足夠，打印出來的金屬零件甚至不需要再加工，而且無論你需要的造型多麽古怪，對於3d打印來說，都能夠實現。”陳新看著工程技術人員激動地樣子，笑著說道：“對於一些需要高精度零件的領域來說，這可是非常有用的。”