1.метал, който не се топи при високи температури
На първо място, 3D печат не може да бъде постигнат от метали, които не се топят при високи температури. 3D печатът на метал се основава основно на нагряване на метален прах или тел под източник на топлина (като лазер или електронен лъч), след което натрупването на слоеве образува триизмерно твърдо тяло. Следователно металът не може да бъде обработен с технология за 3D печат, ако не може да се стопи при високи температури. Например, 3D печатът не е осъществим за някои метали с висока точка на топене като волфрам, рений и т.н., чиито точки на топене значително надвишават най-високата температура, постижима в момента чрез технологията за 3D печат.
2 .Реактивни метали, както и запалими и експлозивни
Освен това неподходящи за 3D печат са няколко реактивни метала, както и горими и експлозивни. Тези метали се окисляват лесно във въздуха или реагират с влага, за да се получат оксиди или хидриди, което може да повлияе на характеристиките на материала и качеството на печат. Например, въпреки че алуминият възпрепятства тази процедура, титанът и алуминиевите сплави са склонни да произвеждат оксидни слоеве по време на лазерно синтероване и трябва да бъдат отстранени при защита от висока температура. Освен това активните метални прахове като титан и алуминий имат експлозивни характеристики, изразени като малки частици, което повишава опасностите за безопасността на обработката. Следователно, дори ако технологията за 3D печат теоретично може да се използва за обработка на тези метали, трябва да се вземат допълнителни мерки за безопасност при практическа работа, като например използване на инертен газ за защита на атмосферата и контролиране на концентрацията на прах, което увеличава трудността и цената на обработката.
3. летливи метали с ниска точка на топене
Освен това неподходящи за 3D печат са металите с ниска точка на топене и летливите метали. по време на процеса на нагряване тези метали са склонни към изпаряване или втечняване, което причинява големи загуби на материал по време на процеса на печат и предизвикателства при създаването на стабилни триизмерни структури. Живакът, например, е метал с ниска точка на топене, чиято точка на топене е само -38.83 градуса, доста под температурата на околната среда, следователно не може да бъде 3D отпечатан. По същия начин някои сплави, включващи летливи елементи, не са подходящи за 3D печат, тъй като летливите компоненти се губят по време на нагряване, което води до промени в състава на сплавта и по този начин влияе върху работата на крайния продукт.
4. Ограничения върху материалните атрибути
Освен споменатите по-горе елементи, някои свойства на металните материали могат да ограничат капацитета им за 3D печат. Например, някои метали имат голяма степен на крехкост, което ги прави склонни към напукване и счупване по време на обработка; други метали имат висока степен на вискозитет, поради което е трудно да се управлява точно в разтопено състояние. Тези характеристики ще направят 3D печатането по-трудно и скъпо и дори ще накарат компонентите, които отговарят на критериите, да не могат да бъдат ефективно произведени.
5. Технически ограничения и поправки
Независимо от гореописаните ограничения, инженери и изследователи работят за тяхното преодоляване. Спектърът от метали, които могат да бъдат 3D отпечатани, може да бъде разширен, например чрез подобряване на оборудването за печат и параметрите на процеса, повишаване на температурата и скоростта на печат и използване на уникални процедури за подготовка и обработка на прах. Освен това редовно се разрастват някои нови технологии за 3D печат като директно отлагане на енергия и адхезивно пръскане, които предлагат възможности за обработка на повече разновидности на метали.
https://www.china-3dprinting.com/metal-3d-printing/aluminium-heatsink-by-3d-additive.html