Обзор алюминия, напечатанного на 1.3D-принтере
Используя послойное наложение металлических порошков, включая алюминий-кремний AISi12 и AISi10Mg, 3D-печать алюминия позволяет создавать трехмерные объекты. Этот метод не только обеспечивает большую точность и гибкость, но и позволяет быстро изготавливать сложные конструкции. С точки зрения использования материалов, производственных затрат и циклов поставки алюминий, напечатанный на 3D-принтере, демонстрирует заметные преимущества по сравнению с традиционными методами литья и ковки.
Тем не менее, 3D-печать металла представляет определенные трудности. Алюминий, например, обладает высокой химической активностью; по мере того, как его измельчают в порошок, площадь его поверхности увеличивается, а также увеличивается его химическая активность, что упрощает сжигание и тем самым повышает проблемы безопасности во время обработки. Кроме того, спекание алюминия представляет собой сложную задачу, поскольку он имеет очень низкую прочность, плохие механические свойства и склонен к образованию плотных и прочных покрытий из оксида алюминия на своей поверхности. Эти проблемы несколько ограничивают возможные применения алюминия, напечатанного на 3D-принтере.
2.Основная идея и особенности анодирования.
Анодирование — это электрохимический процесс, при котором металл (например, алюминий), помещенный в качестве анода в специальный раствор электролита, под действием внешнего тока создает на своей поверхности защитный оксидный налет. Помимо повышения коррозионной стойкости и износостойкости металла, этот оксидный налет подчеркивает декоративный эффект.
Анодно-оксидная пленка обладает некоторыми выдающимися качествами. Прежде всего, твердые пленки на алюминиевых сплавах могут достигать напряжения от 400 до 600 HV, тогда как обычные оксидные покрытия варьируются от 100 до 300 HV. Что касается износостойкости и устойчивости к царапинам, эта высокая твердость дает анодированной пленке основные преимущества. Во-вторых, очень сильная адгезия и адсорбционные свойства анодно-оксидной пленки могут тесно связываться с различными покрытиями, клеями, красками и т. д., обеспечивая тем самым хороший нижний слой для следующего покрытия и окрашивания. Кроме того, анодированная пленка сохраняет стабильные характеристики во многих агрессивных условиях благодаря своей хорошей коррозионной стойкости, электроизоляции и высокой теплоизоляции.
Анодирование алюминия с помощью 3.3D-печати
Анодирование используется в 3D-печати, особенно для прототипов из алюминиевых сплавов, изготовленных с помощью плавления в порошковом слое, электронно-лучевого плавления или другого метода 3D-печати металла. Это так, поскольку алюминий, напечатанный на 3D-принтере, является одним из материалов, для которых анодирование наиболее подходит, а также алюминия и его сплавов.
Процесс анодирования алюминия, напечатанного на 3D-принтере, напоминает процесс анодирования обычных алюминиевых изделий. Первое выравнивание поверхности, обезжиривание, травление или предварительная обработка полировки алюминия, напечатанного на 3D-принтере, необходимы для того, чтобы плоскостность и гладкость его поверхности соответствовали потребностям. После этого поместите обработанный 3D-печатный алюминий в ванну для анодирования и запустите постоянный ток для окислительной обработки. В процессе окисления на поверхности алюминия быстро образуется плотный непористый слой, то есть барьерный слой, затем образуется пористый слой. Представляя собой ячеистую структуру пористых шестигранных столбцов, пористый слой состоит из небольших отверстий в центре каждого элемента, простирающихся до барьерного слоя на поверхности алюминия. Толщина пористого слоя будет постепенно увеличиваться по мере окисления, пока не будет получена соответствующая толщина.
Помимо значительного улучшения качества поверхности, алюминий, напечатанный на 3D-принтере после анодирования, также улучшает его декоративные и практические аспекты. Например, для удовлетворения различных эстетических целей можно получать анодно-оксидные пленки различных оттенков путем регулирования состава и условий окисления раствора электролита. Кроме того, анодированная пленка может быть нижним слоем покрытий или слоев, тем самым повышая адгезию и долговечность между покрытиями или слоями и основным металлом.
4. Использование и перспективы анодирования.
Возможности применения анодирования в алюминии, напечатанном на 3D-принтере, довольно широки. Прежде всего, в аэрокосмической промышленности анодирование алюминия, напечатанного на 3D-принтере, может повысить коррозионную стойкость и износостойкость его деталей, тем самым продлевая срок их службы и снижая затраты на техническое обслуживание. Во-вторых, в сфере автомобилестроения анодирование может обеспечить красивый внешний вид и выдающиеся характеристики алюминиевых деталей транспортных средств, напечатанных на 3D-принтере, тем самым удовлетворяя двойную потребность потребителей в качестве и эстетике автомобиля. Кроме того, в гражданской промышленности для производства ряда алюминиевых изделий со специфическими функциональными потребностями, включая электроизоляционные слои, диэлектрические слои электролитических конденсаторов и т. д., используется анодирование.
Однако метод анодирования также имеет определенные трудности и ограничения. Например, на толщину и характеристики анодной оксидной пленки влияют различные элементы, включая состав электролита, напряжение окисления, время окисления и т. д. Таким образом, в реальных приложениях крайне важно максимизировать и модифицировать в зависимости от конкретных требований. Кроме того, обработка анодированием требует наличия квалифицированных инструментов и операторов, чтобы гарантировать эффективность и безопасность процедуры обработки.
https://www.china-3dprinting.com/metal-3d-printing/high-quality-3d-printing-bike-frame.html