電気化学式積層造形

Scientific Reports に掲載された論文「Multi-metal 4D printing with a desktop electrochemical 3D printer」（DOI: 10.1038/s41598-019-40774-5）は、電気化学式積層造形（ECAM）を「電解液中の金属イオンを局所的に電析させて金属構造を作る」手法と説明している。

装置は三電極系として構成される。ポテンショスタットが一定電位を印加して作用極（基材）で銅イオンやニッケルイオンなどを還元し、対極が酸化して消費されたイオンを補い、参照極が電位を制御する。

レーザー粉末床溶融結合や指向性エネルギー堆積といった方式との決定的な違いは温度にある。同論文は「熱工程を必要としないため、システムを低コストかつ安全にできる」と述べている。高温で金属を溶融させないため、熱応力や熱変形、粉末の取り扱いに伴う課題を避けられる。

ノズルと基材の間に電解液のメニスカスを保つ方式では、「電解液の水頭圧を表面張力と背圧で釣り合わせる」ことで安定した液柱を維持し、熱融着によらない制御された堆積を可能にする。