1.3D printet aluminiums oversigt
Ved at bruge lag for lag stabling af metalpulvere, inklusive aluminiumsilicium AISi12 og AISi10Mg, genererer 3D-print af aluminium tredimensionelle ting. Denne teknik giver ikke kun stor nøjagtighed og fleksibilitet, men også hurtig fremstilling af indviklede konstruktioner er gjort mulig. I materialebrug, fremstillingsomkostninger og leveringscyklusser viser 3D-printet aluminium bemærkelsesværdige fordele i forhold til konventionelle støbe- og smedeteknikker.
Alligevel giver 3D-print af metal visse vanskeligheder. Aluminium har for eksempel en høj kemisk aktivitet; efterhånden som det males til pulver, stiger dets overfladeareal, og dets kemiske aktivitet stiger også, hvilket gør forbrændingen enkel og derved øger sikkerhedsproblemerne under forarbejdningen. Derudover er sintring af aluminium en udfordring, da det har meget lav styrke, dårlige mekaniske kvaliteter og er tilbøjeligt til at udvikle tætte og stærke aluminiumoxidbelægninger på overfladen. Disse problemer begrænser i nogen grad de mulige anvendelser for 3D-printet aluminium.
2. Den vejledende idé og træk ved anodisering
Anodisering er en elektrokemisk proces, hvorved et metal - såsom aluminium - placeret som en anode i en udpeget elektrolytopløsning under påvirkning af en ekstern strøm genererer en beskyttende oxidaflejring på overfladen. Ud over at øge metallets korrosions- og slidstyrke, fremhæver denne oxidaflejring den dekorative effekt.
Anodisk oxidfilm besidder nogle meget fremragende kvaliteter. Først og fremmest kan hårde film opnå 400 til 600 HV på aluminiumslegeringer, mens almindelige oxidbelægninger spænder fra 100 til 300 HV. Med hensyn til slidstyrke og ridsefasthed giver denne store hårdhed den anodiserede film store fordele. For det andet kan anodoxidfilmens meget stærke vedhæftnings- og adsorptionsegenskaber tæt binde med forskellige belægninger, klæbemidler, farver osv., hvilket giver et godt bundlag til næste belægning og farvning. Desuden tillader den anodiserede film at bevare ensartet ydeevne under mange fjendtlige forhold, er dens gode korrosionsbestandighed, elektriske isolering og høje termiske isolering.
3.3D-printet aluminiumanodiseringsbehandling
Anodiseringsbehandling bruges i 3D-print, især til prototyper af aluminiumslegeringer fremstillet med pulverbedsmeltning, elektronstrålesmeltning eller en anden metal 3D-printmetode. Dette er tilfældet, da 3D-printet aluminium er et af de materialer, som anodisering mest er velegnet til, og aluminium og dets legeringer.
3D-printet aluminiums anodiseringsproces ligner den for konventionelle aluminiumsprodukter. Den første overfladenivellering, affedtning, ætsning eller polering af forbehandling af 3D-printet aluminium er afgørende for at sikre, at overfladens fladhed og glathed opfylder behovene. Sæt derefter det behandlede 3D-printede aluminium i en anodiseringstank og kør jævnstrøm til oxidationsbehandling. Et tæt, ikke-porøst lag - det vil sige et barrierelag - udvikles hurtigt på overfladen af aluminium under oxidationsprocessen, hvorefter der opstår et porøst lag. Bestående af en cellulær struktur af porøse hexaedriske søjler, er det porøse lag lavet af små huller i midten af hver enhed, der strækker sig hele vejen til barrierelaget på aluminiumsoverfladen. Tykkelsen af det porøse lag vil gradvist stige, efterhånden som oxidationen går, indtil den passende tykkelse er opnået.
Ud over at forbedre overfladekvaliteten i høj grad, forbedrer 3D-printet aluminium efter anodiseringsbehandling også dets dekorative og praktiske aspekter. For at tilfredsstille forskellige æstetiske formål kan for eksempel anodiske oxidfilm af forskellige nuancer fremstilles ved at justere sammensætningen og oxidationsbetingelserne for elektrolytopløsningen. Ydermere kan anodiseret film være det nederste lag af belægninger eller lag, hvilket forbedrer vedhæftningen og holdbarheden mellem belægninger eller lag og basismetallet.
4. Brug og udsigt til anodiseringsbehandling
Anodiseringsbehandlingens anvendelsesmuligheder i 3D-printet aluminium er noget brede. Først og fremmest, i rumfartsindustrien, kan 3D-printet aluminiums anodiseringsbehandling øge dets deles korrosionsbestandighed og slidstyrke, hvilket forlænger deres levetid og sænker vedligeholdelsesomkostningerne. For det andet, inden for bilfremstilling, kan anodiseringsbehandling give et smukt udseende og enestående ydeevne til 3D-printede aluminiumsdele til køretøjer, så det opfylder forbrugernes dobbelte behov for bilkvalitet og æstetik. Desuden ansat i civil industri til at producere adskillige aluminiumsvarer med specifikke funktionelle behov, herunder elektriske isoleringslag, elektrolytiske kondensator dielektriske lag osv. er anodiseringsbehandling.
Anodiseringsteknikken har dog også visse vanskeligheder og begrænsninger. For eksempel påvirker forskellige elementer tykkelsen og ydeevnen af anodisk oxidfilm, herunder elektrolytsammensætning, oxidationsspænding, oxidationstid osv. I virkelige applikationer er det derfor bydende nødvendigt at maksimere og modificere afhængigt af særlige krav. Endvidere kræver anodiseringsbehandling dygtige værktøjer og operatører til at garantere effektiviteten og sikkerheden af behandlingsproceduren.
https://www.china-3dprinting.com/metal-3d-printing/high-quality-3d-printing-bike-frame.html