1.kov, ktorý sa pri vysokých teplotách netaví
Po prvé, 3D tlač sa nedá dosiahnuť z kovov, ktoré sa pri vysokých teplotách netavia. 3D tlač kovu je v podstate založená na zahrievaní kovového prášku alebo drôtu pod zdrojom tepla (ako je laser alebo elektrónový lúč), potom vrstvenie vytvára trojrozmernú pevnú látku. V dôsledku toho nemôže byť kov opracovaný technológiou 3D tlače, ak sa nemôže roztaviť pri vysokých teplotách. Napríklad 3D tlač nie je uskutočniteľná pre niektoré kovy s vysokým bodom topenia, ako je volfrám, rénium atď., ktorých body topenia výrazne presahujú najvyššiu teplotu, ktorá je v súčasnosti dosiahnuteľná technológiou 3D tlače.
2 .Reaktívne kovy aj horľavé a výbušné
Ďalej sú na 3D tlač nevhodné viaceré reaktívne kovy, ako aj horľavé a výbušné. Tieto kovy ľahko oxidujú na vzduchu alebo reagujú s vlhkosťou za vzniku oxidov alebo hydridov, ktoré môžu ovplyvniť vlastnosti materiálu a kvalitu tlače. Napríklad, hoci hliník inhibuje tento postup, titán a zliatiny hliníka sú náchylné na vytváranie oxidových vrstiev počas laserového spekania a je potrebné ich odstrániť pod ochranou proti vysokej teplote. Okrem toho prášky aktívnych kovov, ako je titán a hliník, majú výbušné vlastnosti vyjadrené ako drobné častice, čo zvyšuje riziko bezpečnosti spracovania. Preto, aj keď sa na spracovanie týchto kovov dá teoreticky použiť technológia 3D tlače, v praktickej prevádzke sa musia prijať mimoriadne bezpečnostné opatrenia, ako je použitie inertného plynu na ochranu atmosféry a kontrola koncentrácie prachu, čím sa zvyšuje náročnosť a náklady na spracovanie.
3.prchavé kovy s nízkou teplotou topenia
Okrem toho sú na 3D tlač nevhodné kovy s nízkou teplotou topenia a prchavé kovy. počas procesu zahrievania sú tieto kovy náchylné na prchavosť alebo skvapalnenie, čo spôsobuje veľké straty materiálu počas procesu tlače a problémy pri vytváraní stabilných trojrozmerných štruktúr. Ortuť je napríklad kov s nízkym bodom topenia, ktorého bod topenia je len -38,83 stupňa , teda výrazne pod teplotou okolia, a preto ho nemožno 3D vytlačiť. Podobne niektoré zliatiny vrátane prchavých prvkov nie sú vhodné na 3D tlač, pretože prchavé zložky sa strácajú počas zahrievania, čo vedie k zmenám v zložení zliatiny, a teda k ovplyvneniu výkonu konečného produktu.
4. Obmedzenia materiálnych atribútov
Okrem vyššie uvedených prvkov môžu niektoré vlastnosti kovových materiálov obmedzovať ich kapacitu pre 3D tlač. Napríklad niektoré kovy majú vysoký stupeň krehkosti, čo ich robí náchylnými na praskanie a lámanie počas spracovania; iné kovy majú vysoký stupeň viskozity, preto je ťažké ich presne riadiť v roztavenom stave. Tieto vlastnosti spôsobia, že 3D tlač bude ťažšia a drahšia a dokonca spôsobia, že komponenty, ktoré spĺňajú kritériá, nebudú môcť byť efektívne vyrobené.
5. Technické obmedzenia a opravy
Bez ohľadu na vyššie opísané obmedzenia inžinieri a výskumníci pracujú na ich prekonaní. Spektrum kovov, ktoré je možné 3D vytlačiť, je možné zväčšiť napríklad zlepšením tlačových zariadení a parametrov procesu, zvýšením teploty a rýchlosti tlače a použitím unikátnych postupov prípravy a spracovania prášku. Okrem toho pravidelne rastú určité nové technológie 3D tlače, ako je priame nanášanie energie a striekanie lepidla, ktoré ponúkajú možnosti spracovania viacerých druhov kovov.
https://www.china-3dprinting.com/metal-3d-printing/aluminium-heatsink-by-3d-additive.html