1.3D geprint aluminium overzicht
Door het laag voor laag stapelen van metaalpoeders, waaronder aluminiumsilicium AISi12 en AISi10Mg, genereert 3D-printen aluminium driedimensionale dingen. Deze techniek biedt niet alleen een grote nauwkeurigheid en flexibiliteit, maar maakt ook een snelle fabricage van ingewikkelde constructies mogelijk. Wat betreft materiaalgebruik, productiekosten en leveringscycli vertoont 3D-geprint aluminium opmerkelijke voordelen ten opzichte van conventionele giet- en smeedtechnieken.
Toch levert het 3D-printen van metaal bepaalde problemen op. Aluminium heeft bijvoorbeeld een hoge chemische activiteit; naarmate het tot poeder wordt vermalen, neemt het oppervlak toe en neemt ook de chemische activiteit toe, waardoor het verbranden eenvoudig wordt en daardoor de veiligheidsrisico's tijdens de verwerking toenemen. Een verdere uitdaging is het sinteren van aluminium, omdat het een zeer lage sterkte en slechte mechanische eigenschappen heeft en de neiging heeft om dichte en sterke aluminiumoxidecoatings op het oppervlak te ontwikkelen. Deze problemen beperken enigszins de mogelijke toepassingen van 3D-geprint aluminium.
2. Het leidende idee en de kenmerken van anodiseren
Anodiseren is een elektrochemisch proces waarbij een metaal, zoals aluminium, dat als anode in een aangewezen elektrolytoplossing wordt geplaatst, onder invloed van een externe stroom een beschermende oxideafzetting op het oppervlak genereert. Deze oxideafzetting vergroot niet alleen de corrosie- en slijtvastheid van het metaal, maar accentueert ook de decoratieve impact.
Anodische oxidefilm bezit enkele zeer uitstekende eigenschappen. Allereerst kunnen harde films 400 tot 600 HV bereiken op aluminiumlegeringen, terwijl gewone oxidecoatings variëren van 100 tot 300 HV. Wat betreft slijtvastheid en krasvastheid biedt deze grote hardheid de anodiseerfolie grote voordelen. Ten tweede kunnen de zeer sterke adhesie- en adsorptie-eigenschappen van de anodische oxidefilm nauw binden met verschillende coatings, lijmen, kleuren, enz., waardoor een goede onderlaag ontstaat voor de volgende coating en verven. Bovendien zorgt de geanodiseerde film ervoor dat hij consistente prestaties behoudt in veel vijandige omstandigheden dankzij de goede corrosieweerstand, elektrische isolatie en hoge thermische isolatie.
3.3D-geprinte aluminium anodisatiebehandeling
Anodisatiebehandeling wordt gebruikt bij 3D-printen, met name voor prototypes van aluminiumlegeringen die zijn geproduceerd met poederbedsmelten, elektronenbundelsmelten of een andere 3D-printmethode van metaal. Dit is zo omdat 3D-geprint aluminium een van de materialen is waarvoor anodiseren het meest geschikt is, evenals aluminium en zijn legeringen.
Het anodiseerproces van 3D-geprint aluminium lijkt op dat van conventionele aluminiumproducten. De eerste voorbehandeling van het oppervlak, ontvetten, etsen of polijsten voor 3D-geprint aluminium is essentieel om ervoor te zorgen dat de vlakheid en gladheid van het oppervlak aan de behoeften voldoet. Plaats daarna het verwerkte 3D-geprinte aluminium in een anodiseertank en voer gelijkstroom uit voor oxidatiebehandeling. Tijdens het oxidatieproces ontwikkelt zich snel een dichte, niet-poreuze laag, dat wil zeggen een barrièrelaag, op het oppervlak van aluminium, waarna een poreuze laag ontstaat. De poreuze laag bestaat uit een cellulaire structuur van poreuze zesvlakkige kolommen en is gemaakt van kleine gaatjes in het midden van elke eenheid die zich helemaal uitstrekken tot aan de barrièrelaag op het aluminiumoppervlak. De dikte van de poreuze laag zal geleidelijk toenemen naarmate de oxidatie voortduurt totdat de juiste dikte is verkregen.
Naast een aanzienlijke verbetering van de oppervlaktekwaliteiten verbetert het 3D-geprinte aluminium na de anodisatiebehandeling ook de decoratieve en praktische aspecten ervan. Om aan verschillende esthetische doelstellingen te voldoen kunnen bijvoorbeeld anodische oxidefilms met verschillende tinten worden geproduceerd door de samenstelling en oxidatieomstandigheden van de elektrolytoplossing aan te passen. Bovendien kan geanodiseerde film de onderste laag van coatings of lagen zijn, waardoor de hechting en duurzaamheid tussen coatings of lagen en het basismetaal wordt verbeterd.
4. Gebruik en vooruitzichten van anodisatiebehandeling
De toepassingsmogelijkheden van anodisatiebehandeling in 3D-geprint aluminium zijn enigszins breed. Allereerst kan in de lucht- en ruimtevaartindustrie de anodiseerbehandeling van 3D-geprint aluminium de corrosie- en slijtvastheid van de onderdelen verhogen, waardoor de levensduur wordt verlengd en de onderhoudskosten worden verlaagd. Ten tweede kan anodisatiebehandeling op het gebied van de autoproductie zorgen voor een prachtig uiterlijk en uitstekende prestaties voor 3D-geprinte aluminium voertuigonderdelen, waardoor wordt voldaan aan de dubbele behoefte van consumenten aan autokwaliteit en esthetiek. Verder wordt anodisatiebehandeling in de civiele industrie gebruikt voor de productie van verschillende aluminiumproducten met specifieke functionele behoeften, waaronder elektrische isolatielagen, diëlektrische lagen van elektrolytische condensatoren, enz.
De anodiseertechniek kent echter ook bepaalde moeilijkheden en beperkingen. Verschillende elementen beïnvloeden bijvoorbeeld de dikte en prestatie van anodische oxidefilm, waaronder de elektrolytsamenstelling, oxidatiespanning, oxidatietijd, enz. In echte toepassingen is het dus absoluut noodzakelijk om te maximaliseren en aan te passen afhankelijk van specifieke vereisten. Bovendien vereist een anodisatiebehandeling bekwame gereedschappen en operators om de doeltreffendheid en veiligheid van de behandelingsprocedure te garanderen.
https://www.china-3dprinting.com/metal-3d-printing/high-quality-3d-printing-bike-frame.html