微尺度金属添加剂制造 通过成形薄膜的固态冲击粘合的微尺度金属添加剂制造
Alain Reiser1,2,3, Christopher A Schuh1,4
1Department of Materials Science and Engineering, Massachusetts Institute of Technology, Cambridge, MA, 02139, USA.
Small (Weinheim an der Bergstrasse, Germany)
|July 14, 2025
概括
现在,金属的增材制造通过使用薄膜的动态固态粘合来实现高纯度和密度. 这种新的方法可以实现金属的精确,高通量微型制造,而无需化或剥离.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 制造业 工程 制造工程
- 纳米技术 纳米技术
背景情况:
- 增材制造 (AM) 面临着为微型制造存储设备级无机材料的挑战.
- 现有的金属AM方法缺乏传统薄膜沉积的材料质量,吞吐量和材料多功能性.
研究的目的:
- 引入一种新的方法,以微米级的精度添加高纯度,高密度的金属组装.
- 建立动力,固态结合作为金属微尺度AM的可行途径.
主要方法:
- 间接激光除以加速金属薄膜到高速度 (数百m/s),而无需加热或除.
- 固态结合是通过加速薄膜对基板的动力冲击在临界速度以上实现的.
- 在转移前与光刻方法集成,以精确定义薄膜层.
主要成果:
- 通过固态动态结合形成的高密度金属层 (>99%).
- 实现微米级精度 (2-50微米特征大小) 和粘合层的任意形状.
- 在一次激光拍摄中展示了多达36个独立的片单元的并行传输,表明了高吞吐量潜力.
结论:
- 动力,固态粘合被确立为微量金属增材制造的一个有前途的新原理.
- 该方法为高质量,高密度的金属结构提供了一条途径,可以精确控制特征大小和形状.
- 这种技术有可能弥合AM能力与金属薄膜沉积质量之间的差距.
