1.3D-tryckt aluminiums översikt
Genom att använda lager för lager stapling av metallpulver, inklusive aluminiumkisel AISi12 och AISi10Mg, genererar 3D-utskrift av aluminium tredimensionella saker. Denna teknik ger inte bara stor noggrannhet och flexibilitet utan även snabb tillverkning av invecklade konstruktioner möjliggörs. När det gäller materialanvändning, tillverkningskostnader och leveranscykler visar 3D-tryckt aluminium anmärkningsvärda fördelar jämfört med konventionella gjutnings- och smidestekniker.
Ändå ger 3D-utskrift av metall vissa svårigheter. Aluminium har till exempel en hög kemisk aktivitet; när det mals till pulver ökar dess yta och dess kemiska aktivitet ökar också, vilket gör förbränningen enkel och ökar därmed säkerhetsproblemen under bearbetningen. Dessutom är sintring av aluminium utmanande eftersom det har mycket låg hållfasthet, dåliga mekaniska egenskaper och är benäget att utveckla täta och starka aluminiumoxidbeläggningar på sin yta. Dessa problem begränsar något de möjliga tillämpningarna för 3D-tryckt aluminium.
2. Den vägledande idén och egenskaperna för anodisering
Anodisering är en elektrokemisk process där en metall, såsom aluminium, placerad som en anod i en avsedd elektrolytlösning under inverkan av en extern ström genererar en skyddande oxidavlagring på dess yta. Förutom att öka metallens korrosions- och slitstyrka, accentuerar denna oxidavlagring den dekorativa effekten.
Anodoxidfilm har några mycket enastående egenskaper. Först och främst kan hårda filmer uppnå 400 till 600 HV på aluminiumlegeringar medan vanliga oxidbeläggningar sträcker sig från 100 till 300 HV. När det gäller slitstyrka och reptålighet erbjuder denna stora hårdhet den anodiserade filmen stora fördelar. För det andra kan anodoxidfilmens mycket starka vidhäftnings- och adsorptionsegenskaper nära binda till olika beläggningar, lim, färger etc., vilket ger ett bra bottenskikt för nästa beläggning och färgning. Att dessutom tillåta den anodiserade filmen att bibehålla konsekvent prestanda under många fientliga förhållanden är dess goda korrosionsbeständighet, elektriska isolering och höga värmeisolering.
3.3D-tryckt aluminiumanodiseringsbehandling
Anodiseringsbehandling används vid 3D-utskrift, särskilt för prototyper av aluminiumlegeringar som produceras med pulverbäddssmältning, elektronstrålesmältning eller annan 3D-utskriftsmetod av metall. Detta är så eftersom 3D-printat aluminium är ett av de material som anodisering mest lämpar sig för, och aluminium och dess legeringar.
3D-printad aluminiums anodiseringsprocess liknar den för konventionella aluminiumprodukter. Första ytavjämning, avfettning, etsning eller polering för 3D-tryckt aluminium är avgörande för att säkerställa att dess yta och jämnhet uppfyller behoven. Efter det, ställ in det bearbetade 3D-printade aluminiumet i en anodiseringstank och kör likström för oxidationsbehandling. Ett tätt icke-poröst skikt, det vill säga ett barriärskikt, utvecklas snabbt på ytan av aluminium under oxidationsprocessen, varefter ett poröst skikt uppstår. Det porösa skiktet består av en cellulär struktur av porösa hexaedriska pelare och är tillverkat av små hål i mitten av varje enhet som sträcker sig hela vägen till barriärskiktet på aluminiumytan. Tjockleken på det porösa skiktet kommer successivt att öka allt eftersom oxidationen går tills lämplig tjocklek erhålls.
Förutom att avsevärt förbättra dess ytkvaliteter, förbättrar det 3D-printade aluminiumet efter anodiseringsbehandling dess dekorativa och praktiska aspekter också. För att tillfredsställa olika estetiska syften kan till exempel anodoxidfilmer av olika nyanser framställas genom att justera sammansättningen och oxidationsförhållandena för elektrolytlösningen. Vidare kan anodiserad film vara bottenskiktet av beläggningar eller skikt, vilket förbättrar vidhäftningen och hållbarheten mellan beläggningar eller skikt och basmetallen.
4.Användning och utsikter till anodiseringsbehandling
Anodiseringsbehandlingens tillämpningsmöjligheter i 3D-printad aluminium är något breda. Först och främst, inom flygindustrin, kan 3D-printad aluminiums anodiseringsbehandling öka dess delars korrosionsbeständighet och slitstyrka, vilket förlänger deras livslängd och sänker underhållskostnaderna. För det andra, inom området för biltillverkning, kan anodiseringsbehandling ge ett vackert utseende och enastående prestanda för 3D-tryckta aluminiumfordonsdelar, så att konsumenternas dubbla behov av bilkvalitet och estetik tillgodoses. Dessutom anställd inom civil industri för att producera flera aluminiumvaror med specifika funktionella behov inklusive elektriska isoleringsskikt, elektrolytiska kondensatorer, dielektriska skikt, etc. är anodiseringsbehandling.
Anodiseringstekniken har dock också vissa svårigheter och begränsningar. Till exempel påverkar olika element tjockleken och prestandan hos anodisk oxidfilm inklusive elektrolytsammansättning, oxidationsspänning, oxidationstid, etc. I verkliga tillämpningar är det alltså absolut nödvändigt att maximera och modifiera beroende på särskilda krav. Dessutom kräver anodiseringsbehandling skickliga verktyg och operatörer för att garantera effektiviteten och säkerheten för behandlingsförfarandet.
https://www.kina-3dprinting.com/metal-3d-printing/high-quality-3d-printing-bike-frame.html