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Cooksongold公司將貴金屬3D打印技術(shù)應(yīng)用于制造金幣
Cooksongold是Heimerle + Meule集團的下屬公司，擁有為珠寶首飾和鐘表行業(yè)制造貴金屬產(chǎn)品的悠久歷史。該公司去年與EOS公司合作，推出了Precious M 080，這是一種先進制造技術(shù)，使用戶能夠使用一系列先進貴金屬粉末、18K金、950鉑金、925銀等創(chuàng)建復(fù)雜的珠寶和手表部件。
而在最近，該技術(shù)又被用于一種特殊的制造領(lǐng)域——造幣廠。Cooksongold主要向世界各地的造幣廠提供空白硬幣，而后者會在這種硬幣上制造出自己的圖案，使用該技術(shù)，這家貴金屬供應(yīng)商決定完成一項挑戰(zhàn)，即在世界上首次使用不同的合金直接在空白硬幣的表面打印3D圖案。
為了實現(xiàn)這一目標(biāo)，構(gòu)建平臺首先要被車銑以容納現(xiàn)有的18K金空白硬幣，隨后使用設(shè)計的“皇冠”CAD圖像，制造人員使用500克18K白色粉末以20微米的層厚直接將該圖像3D打印到硬幣上。貴金屬3D打印工藝會直接在硬幣的表面熔化金屬粉末以確保在金屬之間產(chǎn)生強大的粘合力。利用這種獨特的制造技術(shù)，廠商就可以在硬幣上制造切口和顯示真正的3D圖像，這使用傳統(tǒng)的沖壓技術(shù)簡直不可能完成。
不同合金之間的成功粘合
該構(gòu)建過程通常要用一個小時來完成，然后再30分鐘進行后處理。由于沒有支撐結(jié)構(gòu)，硬幣很容易就能夠取下來，并使用常規(guī)的自動或者手工拋光技術(shù)進行后處理。一般來說，一枚加工完成的硬幣重44.6克。通過將硬幣從中間一分為二，該團隊就能夠確認(rèn)，他們第一次的嘗試展現(xiàn)了兩種合金層之間的“神奇粘連”。
在第一個案例成功之后，Cooksongold決定進一步實驗在金幣的兩邊進行打印的可能性，而這一次他們只使用鉑金。
于是，使用類似的工藝，構(gòu)建平臺首先被車銑以容納直徑為28.1毫米、厚度為2毫米的空白金幣，再加上5.3毫米高浮雕的“皇冠”的形象。制作團隊用皇冠的CAD 文件將圖像3D打印在硬幣的一面上，然后再在另一面重復(fù)此項操作。加上短時間的處理整個過程花費140分鐘完成。
在這兩次試驗中，3D打印技術(shù)既展示了結(jié)合兩種不同金屬的能力同時結(jié)合兩種金屬的能力，又能夠讓廠商在硬幣上制造出比傳統(tǒng)沖壓技術(shù)更高的浮雕圖案。傳統(tǒng)的硬幣能夠?qū)崿F(xiàn)高度僅為1.00-2.00毫米的淺浮雕，而在3D打印技術(shù)的幫助下，Cooksongold可以在硬幣表面實現(xiàn)高達5.3毫米的浮雕。
Cooksongold公司最近在世界上最大的硬幣展——在柏林舉行的世界錢幣展（World Money Fair）上展示了這些3D打印的硬幣，引起了廣泛關(guān)注。錢幣制造行業(yè)的廠家都非常興奮，因為如果能夠直接在空白硬幣表面打印空心結(jié)構(gòu)的話，可以大幅減輕硬幣的重量和材料的消耗。
除此之外，貴金屬3D打印技術(shù)制造珍貴而且極硬金屬材料，比如鉑金，這種能力對于硬幣制造商和珠寶商來說同樣非常具有吸引力。“鉑金是貴金屬3D打印技術(shù)的圣杯。”Cooksongold公司業(yè)務(wù)發(fā)展經(jīng)理David Fletcher說。傳統(tǒng)上，鉑金是一種很難加工的材料，全世界只有有限的幾種鑄造設(shè)備才能夠成功地加工它。但是在3D打印技術(shù)這里它反而擁有獨特的優(yōu)勢，其中最重要的是由于其導(dǎo)電率比較低，從而能夠在打印過程中顯著減少能源的消耗。可以說，3D打印鉑金的能力為珠寶商和奢侈品行業(yè)打開了一個全新的世界，過去由于鉑金的密度和重量問題往往限制了它的使用。
今年在瑞士舉辦的巴塞爾國際鐘表展上，Cooksongold將與國際鉑金協(xié)會（Platinum Guild）合作，展示3D打印的鉑金產(chǎn)品。
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