Prehľad 1.3D tlačeného hliníka
Pomocou vrstvenia kovových práškov, vrátane hliníka, kremíka AISi12 a AISi10Mg, vytvára 3D tlač hliníka trojrozmerné veci. Táto technika poskytuje nielen veľkú presnosť a flexibilitu, ale umožňuje aj rýchlu výrobu zložitých konštrukcií. Pri použití materiálu, výrobných nákladoch a dodacích cykloch vykazuje 3D tlačený hliník značné výhody oproti konvenčným technikám odlievania a kovania.
Napriek tomu 3D tlač kovu predstavuje určité ťažkosti. Napríklad hliník má vysokú chemickú aktivitu; keď sa melie na prášok, zväčšuje sa jeho povrch a zvyšuje sa aj jeho chemická aktivita, čím sa zjednodušuje spaľovanie a tým sa zvyšuje bezpečnosť pri spracovaní. Okrem toho je náročné spekanie hliníka, pretože má veľmi nízku pevnosť, zlé mechanické vlastnosti a je náchylný na vytváranie hustých a silných povlakov oxidu hlinitého na svojom povrchu. Tieto problémy trochu obmedzujú možné aplikácie 3D tlačeného hliníka.
2. Hlavná myšlienka a vlastnosti eloxovania
Eloxovanie je elektrochemický proces, pri ktorom kov - ako je hliník - umiestnený ako anóda v určenom roztoku elektrolytu pôsobením vonkajšieho prúdu vytvára na svojom povrchu ochranný oxid. Okrem zvýšenia odolnosti kovu proti korózii a opotrebovaniu tento oxid zvýrazňuje dekoratívny účinok.
Film z anodického oxidu má niektoré veľmi vynikajúce vlastnosti. Po prvé, tvrdé filmy môžu dosiahnuť 400 až 600 HV na hliníkových zliatinách, zatiaľ čo bežné oxidové povlaky sa pohybujú od 100 do 300 HV. Pokiaľ ide o odolnosť proti opotrebeniu a poškriabaniu, táto veľká tvrdosť ponúka eloxovanému filmu hlavné výhody. Po druhé, veľmi silné adhézne a adsorpčné vlastnosti filmu anodického oxidu sa môžu tesne spájať s rôznymi povlakmi, lepidlami, farbami atď., čím sa ponúka dobrá spodná vrstva pre ďalšie poťahovanie a farbenie. Okrem toho umožňuje eloxovanému filmu zachovať si konzistentný výkon v mnohých nepriaznivých podmienkach je jeho dobrá odolnosť proti korózii, elektrická izolácia a vysoká tepelná izolácia.
3.3D tlačená hliníková anodická úprava
Eloxovanie sa používa v 3D tlači, najmä pri prototypoch hliníkových zliatin vyrábaných tavením práškového lôžka, tavením elektrónovým lúčom alebo inou metódou 3D tlače kovov. Je to tak preto, že 3D tlačený hliník je jedným z materiálov, pre ktoré je eloxovanie väčšinou vhodné, a hliník a jeho zliatiny.
3D tlačený proces eloxovania hliníka sa podobá procesu konvenčných hliníkových produktov. Prvé vyrovnanie povrchu, odmasťovanie, leptanie alebo leštenie predúpravy hliníka s 3D tlačou je nevyhnutné, aby sa zabezpečilo, že jeho povrchová rovinnosť a hladkosť uspokojí potreby. Potom vložte spracovaný 3D tlačený hliník do anodizačnej nádrže a spustite jednosmerný prúd na oxidačné spracovanie. Na povrchu hliníka sa počas oxidačného procesu rýchlo vytvorí hustá neporézna vrstva – to znamená bariérová vrstva, potom vznikne porézna vrstva. Pórovitá vrstva pozostáva z bunkovej štruktúry poréznych šesťstenných stĺpcov a pozostáva z malých otvorov v strede každej jednotky, ktoré siahajú až po bariérovú vrstvu na hliníkovom povrchu. Hrúbka poréznej vrstvy bude postupne narastať ako prebieha oxidácia, kým sa nedosiahne vhodná hrúbka.
Okrem výrazného zlepšenia povrchových vlastností, 3D tlačený hliník po eloxovanej úprave zlepšuje aj jeho dekoratívne a praktické aspekty. Aby sa splnili rôzne estetické ciele, môžu sa napríklad vyrábať anodické oxidové filmy rôznych odtieňov úpravou zloženia a oxidačných podmienok roztoku elektrolytu. Okrem toho môže byť eloxovaný film spodnou vrstvou povlakov alebo vrstiev, čím sa zvyšuje priľnavosť a trvanlivosť medzi povlakmi alebo vrstvami a základným kovom.
4. Použitie a perspektíva eloxovania
Možnosti aplikácie eloxovania v 3D tlačenom hliníku sú trochu široké. Po prvé, v leteckom priemysle môže 3D vytlačený eloxovaný hliník zvýšiť odolnosť jeho častí proti korózii a opotrebeniu, čím sa predlžuje ich životnosť a znižujú sa náklady na údržbu. Po druhé, v oblasti výroby automobilov môže eloxovanie poskytnúť krásny vzhľad a vynikajúci výkon pre 3D tlačené hliníkové diely vozidiel, čím uspokojí dvojité potreby spotrebiteľov, pokiaľ ide o kvalitu a estetiku auta. Okrem toho sa v civilnom priemysle používa na výrobu niekoľkých hliníkových výrobkov so špecifickými funkčnými potrebami vrátane elektrických izolačných vrstiev, dielektrických vrstiev elektrolytického kondenzátora atď.
Technika eloxovania má však isté ťažkosti a obmedzenia. Napríklad rôzne prvky ovplyvňujú hrúbku a výkon anodického oxidového filmu vrátane zloženia elektrolytu, oxidačného napätia, doby oxidácie atď. V reálnych aplikáciách je potom nevyhnutné maximalizovať a modifikovať v závislosti od konkrétnych požiadaviek. Okrem toho si anodizácia vyžaduje kvalifikované nástroje a obsluhu, aby bola zaručená účinnosť a bezpečnosť postupu úpravy.
https://www.china-3dprinting.com/metal-3d-printing/vysoka kvalita-3d-printing-bike-frame.html