1. Silné vlastnosti 3D tlačeného hliníka
Mali by sme si ujasniť, prečo sa hliník môže hodiť do sféry 3D tlače. Hoci je jeho hustota len približne-tretinová v porovnaní s oceľou, hliník je ľahký kov s pomerne veľkou pevnosťou. Silná odolnosť proti korózii, flexibilita a zvárateľnosť hliníka zároveň pomáha zachovať rozmerovú presnosť a tvarovú stálosť počas procesu 3D tlače. Okrem toho má hliník pomerne vysokú tepelnú vodivosť, ktorá pomáha rýchlo odvádzať teplo počas 3D tlače, čím zabraňuje deformácii a lámaniu spôsobenému tepelným namáhaním.
Napriek tomu má kov určité nevýhody. Hliník má pomerne nízky bod topenia a vysokú odrazivosť počas procesu 3D tlače, čo by mohlo spôsobiť nedostatočnú absorpciu laserovej energie a tým ovplyvniť efektivitu a kvalitu tlače. Hliník je tiež náchylný na oxidáciu vo svojej roztavenej forme, ktorá vytvára hustú vrstvu oxidu hlinitého, ktorá by mohla brániť väčšiemu taveniu a miešaniu kovu, čím by ovplyvnila pevnosť a hustotu tlačených produktov.
2.3D tlačené materiály pevné ako kov
Robustné materiály ako hliník alebo dokonca viac ako hliník nie sú v oblasti 3D tlače zriedkavé. Toto sú niektoré typické materiály pre 3D tlač s pevnosťou rovnajúcou sa hliníku alebo vyššou:
zliatina hliníka titán
Zliatina titánu, ktorá sa väčšinou používa v odvetviach vrátane letectva, zdravotníctva a športových zariadení, je kovová látka s vysokou{0}}pevnosťou, nízkou{1}}hustotou a koróziou-. Pre svoju veľkú pevnosť a odolnosť proti korózii sú zliatiny titánu veľmi preferované pri 3D tlači. Ti6Al-4V titánová zliatina, napríklad, je bežná a významná titánová zliatina používaná vo veľkej miere pri výrobe leteckých komponentov, lekárskych implantátov a komplikovaných konštrukcií; spája vysokú pevnosť, dobrú húževnatosť a odolnosť proti korózii.
šterlingová oceľ
Vynikajúce mechanické vlastnosti a odolnosť proti korózii definujú nehrdzavejúcu oceľ ako kov. Vďaka svojej veľkej sile a vynikajúcej spracovateľskej schopnosti sa nehrdzavejúca oceľ čoraz viac používa v 3D tlači. Najmä nehrdzavejúca oceľ 316L, ktorá sa môže pochváliť vynikajúcou biokompatibilitou a odolnosťou proti korózii, nachádza skvelé využitie v odvetviach, ako sú stroje na spracovanie potravín a lekárske implantáty.
Horúca-teplotná zliatina
V podmienkach vysokej teploty je vysokoteplotná zliatina kovová látka, ktorá si môže zachovať skvelé mechanické vlastnosti a pevnosť. Zvyčajne vrátane komponentov ako nikel, kobalt, chróm atď., Tento druh zliatiny sa môže pochváliť vynikajúcou odolnosťou proti oxidácii, tepelnou stabilitou a odolnosťou voči tečeniu. Vysokoteplotné zliatiny vyvolali veľký záujem o 3D tlač, pretože si dokážu udržať dobrý výkon v nepriaznivých podmienkach. Napríklad letecké motory sa vyrábajú s použitím vysokoteplotných{6}}zliatín, ako napríklad Haynes 230 a Inconel 718.
keramický stavebný materiál
Keramické materiály sa vďaka svojej vysokej tvrdosti, veľkej odolnosti proti opotrebeniu a vynikajúcej chemickej stabilite stali v 3D tlači veľmi populárne. Napriek tomu, že keramické materiály sú veľmi krehké, v niektorých konkrétnych prípadoch ich veľká pevnosť a odolnosť proti opotrebovaniu robia nenahraditeľnými. Napríklad rezné nástroje, brúsne nástroje a vysokoteplotné{3}}komponenty sa vo veľkej miere vyrábajú z keramických materiálov vrátane oxidu hlinitého a nitridu kremíka.
3. Úvahy týkajúce sa výberu materiálov pre 3D tlač
Pri výbere materiálov pre 3D tlač tak silných, ako je hliník, musíme brať do úvahy niekoľko premenných, vrátane pevnosti materiálu, hustoty, odolnosti proti korózii, výkonu spracovania, ceny a oblastí použitia. Tu sú niektoré konkrétne faktory:
Autorita: Jedným z najdôležitejších faktorov pri výbere materiálov na 3D tlač je sila materiálu. Musia sa zvoliť materiály s vhodnou úrovňou pevnosti v závislosti od konkrétnych potrieb aplikácie.
Hustota: Hustota materiálu je hlavným problémom pri použití vyžadujúcom nízku hmotnosť. Hoci sú hliníkové zliatiny uprednostňované kvôli nízkej hustote, pri niektorých použitiach môžu byť lepšími možnosťami aj iné ľahké materiály, ako sú zliatiny titánu alebo vysokoteplotné -zliatiny.
Odolnosť proti korózii: Materiály so silnou odolnosťou proti korózii sú to, z čoho by mali byť vyrobené komponenty určené pre mokré alebo korozívne podmienky. V tomto zmysle majú kovové výrobky vrátane zliatin titánu a nehrdzavejúcej ocele výhody.
Výkon spracovania: Výkon spracovania a tlačové charakteristiky sa v materiáloch 3D tlače líšia. Vhodné materiály sa musia vybrať v závislosti od konkrétneho zariadenia na 3D tlač a kritérií procesu.
Náklady sú rozhodujúcim faktorom, ktorý nemožno prehliadať pri výbere materiálov na 3D tlač. Aby sme vybrali materiál s najefektívnejším{2}}nákladom, musíme dôkladne premyslieť všetky prvky vrátane nákladov na materiál, nákladov na tlač a neskoršieho spracovania.
Oblasť použitia: rôzne aplikačné miesta vyžadujú odlišné potreby materiálov na 3D tlač. Napríklad, zatiaľ čo lekárska profesia kladie dôraz na biologickú kompatibilitu a odolnosť materiálov voči korózii, letecký a kozmický sektor veľmi potrebuje pevnosť a nízku-hmotnosť materiálov.
https://www.china-3dprinting.com/metal-3d-tlač/3d{8}}tlač-titánové-bike-riadidlá.html