苹果申请用3D打印模具制造液体金属产品的专利

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对于是否进入3D打印市场，苹果公司一直保持神秘，但是该公司一直不断冒出的3D打印技术专利似乎暴露了它的真实意图。比如去年12月份，天工社就报道了该公司的一项关于彩色3D打印机的专利申请。而如今，根据美国专利局的公开信息，该公司又提交了一份与3D打印相关的技术专利申请。而这一次的技术涉及到使用液体金属和3D打印模具来制造电子部件。

说到模具，很容易就会让人想到熔模铸造，这是一种今天仍然在使用的非常古老的制造技术。简单地说，就是将熔化的金属倒入通常是由陶瓷制成的模具中，使其冷却硬化，然后敲掉陶瓷模具，就是您需要的金属部件，当然具体过程要复杂得多了。迄今为止，这仍然是一种很有效地制造金属部件的方式，而且使用得相当广泛。但是它也有缺点，即成本高、周期长而且浪费材料。
苹果公司此次的专利申请涉及使用3D打印来制造模具。乍一看，这不像是什么新技术——3D打印可以被用于制造几乎所有的东西，能够制造模具也是理所当然的。实际上，重要的是苹果打算使用这种3D打印模具做什么。

据天工社了解，苹果公司专利申请描述的这种3D打印模具主要用于非晶体合金的成型，这种所谓的非晶体合金，或者说玻璃状的金属通常被用于制造医疗设备和电子元器件，因为它们具有良好的导电性能，不过，它们的成型取决于液态金属的冷却速度。

然而，很少有技术会在结构性部件，比如消费电子设备，中利用这些合金系统。这主要是因为，之前存在的成型或者加工方法在制造那些具有高纵横比的产品（比如薄片），或者是三维中空的制品时成本过高。此外，非晶体金属的独特的结构性能主要来自于其非晶体（即玻璃化）状态。为了保持该状态，液态合金必须以相对较慢的速度凝固和冷却。然而，“如果冷却速率不足够高的话，就可能在此过程中在其内部形成晶体，导致无定形状态的好处是部分或完全丧失。”

从上面我们可以看到，要制造这种非晶体合金的产品，控制冷却速度是其中的关键。而要控制冷却速度，在模具上想办法是一个重要的途径。众所周知，3D打印技术最善于的就是制造那些非常复杂、使用其它技术不可能实现的形状。因此，3D打印模具就成了苹果公司解决这一问题理所当然的解决方案。