Преглед на 1.3D отпечатан алуминий
Използвайки подреждане слой по слой на метални прахове, включително алуминиев силиций AISi12 и AISi10Mg, 3D печатът на алуминий генерира триизмерни неща. Тази техника не само осигурява голяма точност и гъвкавост, но също така става възможно бързото производство на сложни конструкции. По отношение на използването на материали, производствените разходи и циклите на доставка, 3D отпечатаният алуминий показва значителни предимства пред конвенционалните техники за леене и коване.
Все пак 3D печатът на метал създава известни трудности. Алуминият, например, има висока химическа активност; тъй като се смила на прах, неговата повърхност се увеличава и химическата му активност също се повишава, което прави изгарянето лесно и по този начин увеличава опасенията за безопасност по време на обработката. Освен това предизвикателство е синтероването на алуминий, тъй като той има много ниска якост, лоши механични качества и е склонен да образува плътни и здрави покрития от алуминиев оксид върху повърхността си. Тези проблеми донякъде ограничават възможните приложения за 3D отпечатан алуминий.
2. Ръководната идея и черти на анодирането
Анодирането е електрохимичен процес, при който метал - като алуминий - поставен като анод в определен електролитен разтвор под действието на външен ток, генерира защитно оксидно отлагане върху повърхността си. Освен че повишава устойчивостта на метала към корозия и износване, това оксидно отлагане подчертава декоративното въздействие.
Анодният оксиден филм притежава някои много изключителни качества. На първо място, твърдите филми могат да постигнат 400 до 600 HV върху алуминиеви сплави, докато обикновените оксидни покрития варират от 100 до 300 HV. По отношение на устойчивостта на износване и устойчивост на надраскване, тази голяма твърдост предлага на анодизираното фолио големи предимства. Второ, много силните адхезионни и адсорбционни свойства на анодния оксиден филм могат да се свържат тясно с различни покрития, лепила, цветове и т.н., като така предлагат добър долен слой за следващо покритие и боядисване. Освен това, което позволява на анодизирания филм да запази постоянна производителност в много враждебни условия е неговата добра устойчивост на корозия, електрическа изолация и висока топлоизолация.
3.3D отпечатано анодизиране на алуминий
Анодизиращото третиране се използва при 3D печат, особено за прототипи от алуминиеви сплави, произведени чрез топене на прахов слой, топене с електронен лъч или друг метод за 3D печат на метал. Това е така, тъй като 3D отпечатаният алуминий е един от материалите, за които анодирането е най-подходящо, както и алуминият и неговите сплави.
Процесът на анодиране на 3D отпечатания алуминий наподобява този на конвенционалните алуминиеви продукти. Първото изравняване на повърхността, обезмасляване, ецване или полиране на предварителна обработка за 3D отпечатан алуминий е от съществено значение, за да се гарантира, че плоскостта и гладкостта на повърхността му отговарят на нуждите. След това поставете обработения 3D отпечатан алуминий в резервоар за анодиране и пуснете постоянен ток за окислителна обработка. Плътен непорест слой - т.е. бариерен слой - бързо се развива на повърхността на алуминия по време на процеса на окисление, след което се получава порест слой. Състои се от клетъчна структура от порести хексаедрични колони, порестият слой е направен от малки дупки в центъра на всяка единица, простиращи се чак до бариерния слой върху алуминиевата повърхност. Дебелината на порестия слой прогресивно ще нараства с окисляването, докато се получи подходящата дебелина.
Освен че значително подобрява качествата на повърхността си, 3D отпечатаният алуминий след обработка с анодиране подобрява също своите декоративни и практични аспекти. За задоволяване на различни естетически цели, например, филми от аноден оксид с различни нюанси могат да бъдат произведени чрез регулиране на състава и условията на окисление на електролитния разтвор. Освен това, анодизираният филм може да бъде долният слой на покритията или слоевете, като по този начин подобрява адхезията и издръжливостта между покритията или слоевете и основния метал.
4. Използване и перспектива на анодизиращо третиране
Възможностите за приложение на анодизиращо третиране в 3D отпечатан алуминий са донякъде широки. На първо място, в космическата индустрия анодизиращото третиране на 3D отпечатания алуминий може да повиши устойчивостта на корозия и устойчивостта на износване на неговите части, като по този начин удължава експлоатационния им живот и намалява разходите за поддръжка. Второ, в сферата на автомобилното производство обработката с анодиране може да осигури красив външен вид и изключителна производителност за 3D отпечатани алуминиеви части за превозни средства, като по този начин задоволява двойните нужди на потребителите за качество и естетика на автомобила. Освен това се използва в гражданската промишленост за производство на няколко алуминиеви стоки със специфични функционални нужди, включително електрически изолационни слоеве, електролитни кондензаторни диелектрични слоеве и т.н., анодизиращата обработка.
Техниката на анодизиране обаче също има определени трудности и ограничения. Например, различни елементи влияят върху дебелината и производителността на анодния оксиден филм, включително състава на електролита, окислителното напрежение, времето на окисление и т.н. В реални приложения тогава е наложително да се увеличи и модифицира в зависимост от конкретните изисквания. Освен това обработката с анодиране изисква квалифицирани инструменти и оператори, които да гарантират ефикасността и безопасността на процедурата за обработка.
https://www.china-3dprinting.com/metal-3d-printing/high-quality-3d-printing-bike-frame.html