1.3D nyomtatott alumínium áttekintése
A fémporok, köztük az alumínium-szilícium AISi12 és AISi10Mg rétegenkénti egymásra helyezésével az alumínium 3D nyomtatása háromdimenziós dolgokat hoz létre. Ez a technika nemcsak nagy pontosságot és rugalmasságot biztosít, hanem bonyolult szerkezetek gyors elkészítését is lehetővé teszi. Az anyagfelhasználás, a gyártási költségek és a szállítási ciklusok tekintetében a 3D nyomtatott alumínium jelentős előnyöket mutat a hagyományos öntési és kovácsolási technikákkal szemben.
Ennek ellenére a fém 3D nyomtatása bizonyos nehézségekkel jár. Az alumínium például nagy kémiai aktivitással rendelkezik; porrá őrölve a felülete megemelkedik és a kémiai aktivitása is megemelkedik, ami egyszerűvé teszi az égetést, és ezzel növeli a feldolgozás során felmerülő biztonsági szempontokat. Ezenkívül kihívást jelent az alumínium szinterezése, mivel nagyon alacsony a szilárdsága, rossz a mechanikai tulajdonságai, és hajlamos sűrű és erős alumínium-oxid bevonatok kialakulására a felületén. Ezek a problémák némileg korlátozzák a 3D nyomtatott alumínium lehetséges alkalmazásait.
2. Az eloxálás vezérgondolata és jellemzői
Az eloxálás egy elektrokémiai folyamat, amelynek során egy fém, például alumínium, amelyet anódként helyeznek el egy kijelölt elektrolitoldatban, külső áram hatására védőoxid-lerakódást hoz létre a felületén. Amellett, hogy növeli a fém korrózió- és kopásállóságát, ez az oxidlerakódás kiemeli a dekoratív hatást.
Az anódoxid film nagyon kiemelkedő tulajdonságokkal rendelkezik. Először is, a kemény fóliák 400-600 HV-t érhetnek el alumíniumötvözeteken, míg a közönséges oxidbevonatok 100-300 HV-ig terjednek. A kopásállóság és a karcállóság tekintetében ez a nagy keménység az eloxált fólia számára jelentős előnyökkel jár. Másodszor, az anódoxid film nagyon erős tapadási és adszorpciós tulajdonságai szorosan kötődhetnek különböző bevonatokhoz, ragasztókhoz, színekhez stb., így jó alsó réteget biztosítanak a következő bevonáshoz és festéshez. Ezenkívül jó korrózióállósága, elektromos szigetelése és magas hőszigetelése lehetővé teszi az eloxált fólia egyenletes teljesítményének megőrzését számos ellenséges körülmények között.
3.3D nyomtatott alumínium eloxálás
Az eloxálást a 3D nyomtatásban használják, különösen az alumíniumötvözet prototípusok esetében, amelyeket porágyas olvasztással, elektronsugaras olvasztással vagy más fém 3D nyomtatási módszerrel gyártanak. Ez azért van így, mert a 3D nyomtatott alumínium az egyik olyan anyag, amelyhez leginkább alkalmas az eloxálás, illetve az alumínium és ötvözetei.
A 3D nyomtatott alumínium eloxálási eljárása hasonlít a hagyományos alumíniumtermékekéhez. A 3D nyomtatott alumínium első felületkiegyenlítése, zsírtalanítása, maratása vagy polírozása elengedhetetlen ahhoz, hogy a felület síksága és simasága megfeleljen az igényeknek. Ezután helyezze a feldolgozott 3D nyomtatott alumíniumot egy eloxáló tartályba, és vezesse egyenárammal az oxidációs kezeléshez. Az alumínium felületén az oxidációs folyamat során gyorsan kialakul egy sűrű, nem porózus réteg, azaz egy záróréteg, majd porózus réteg keletkezik. A porózus hexaéder oszlopokból álló cellás szerkezetű porózus réteg minden egység közepén kis lyukakból áll, amelyek egészen az alumínium felületen lévő zárórétegig terjednek. A porózus réteg vastagsága fokozatosan növekszik az oxidáció során, amíg a megfelelő vastagságot el nem érik.
Az eloxálást követő 3D nyomtatott alumínium felületi minőségének nagymértékű javítása mellett dekoratív és praktikus tulajdonságait is kiemeli. Különféle esztétikai célok kielégítésére például az elektrolitoldat összetételének és oxidációs körülményeinek beállításával különböző árnyalatú anódoxid filmek állíthatók elő. Ezenkívül az eloxált fólia lehet a bevonatok vagy rétegek alsó rétege, ezáltal növelve a tapadást és a tartósságot a bevonatok vagy rétegek és az alapfém között.
4. Az eloxáló kezelés használata és kilátásai
Az eloxálási kezelés 3D nyomtatott alumíniumban való alkalmazási lehetőségei meglehetősen szélesek. Először is, a repülőgépiparban a 3D nyomtatott alumínium eloxálása növelheti az alkatrészek korrózióállóságát és kopásállóságát, így meghosszabbítja azok élettartamát és csökkenti a karbantartási költségeket. Másodszor, az autógyártás területén az eloxálás gyönyörű megjelenést és kiemelkedő teljesítményt biztosíthat a 3D nyomtatott alumínium járműalkatrészek számára, így kielégítve a fogyasztók kettős autóminőségi és esztétikai igényeit. Ezenkívül a polgári iparban számos speciális funkcionális igényű alumíniumtermék előállítására használják, beleértve az elektromos szigetelő rétegeket, az elektrolit kondenzátorok dielektromos rétegeit stb., az eloxálás.
Az eloxálási technikának azonban vannak bizonyos nehézségei és korlátozásai is. Például különböző elemek befolyásolják az anódoxid film vastagságát és teljesítményét, beleértve az elektrolit összetételét, az oxidációs feszültséget, az oxidációs időt stb. A valós alkalmazásokban tehát elengedhetetlen a maximalizálás és a módosítás az adott követelményektől függően. Ezenkívül az eloxáláshoz szakképzett eszközökre és kezelőkre van szükség, hogy garantálják a kezelési eljárás hatékonyságát és biztonságát.
https://www.china-3dprinting.com/metal-3d-printing/high-quality-3d-printing-bike-frame.html