去除金属3D的支持结构的任务印刷/加造型的部件一直是一项挑战。如此,这通常更好地设计部分,以便它不需要支持。但是,当设计必须具有突出的突出,需要支持或支持减少热引起的失真,你知道将需要完成。
现在,新的研究表明金属添加剂设计仍然可以包括支持后处理的所有麻烦。亚利桑那州立大学的研究表明,可溶解的金属材料可以作为金属含量添加零件的支撑材料。益处减少后处理。共同作者欧文Hildreth,亚利桑那州立大学(Tempe),Abdalla Nassar和Timothy Simpson,宾夕法尼亚州立大学(州立大学,PA)和Kevin Chasse,海军曲面战中心(W.Bethesda,MD),对此作了一篇论文技术,“第一次在期刊上发表3D打印和增材制造.
研究人员发现,如果他们利用不同金属的不同化学和电化学性能,就可以开发出更容易移除的金属支撑。
他们在研究论文中给出的一个例子是一座90度悬挑的不锈钢桥。牺牲金属支撑体为Metco 91碳钢。在41 wt.%的硝酸中进行电化学刻蚀,用气泡O2溶液溶解载体。
不锈钢能抵抗硝酸,但仍然会有少量的腐蚀。另一方面,碳钢在硝酸中溶解得很慢。在最初的试验中,研究人员注意到移除1.4毫米的碳需要10个小时。这就是为什么他们尝试用冒泡的氧气溶液来加速这一过程。通过这种方法,他们能够在6小时内去除7毫米的碳。
他们的研究表明,其他金属可能适合于此目的,但材料必须符合以下标准。
牺牲材料必须与用于该零件的主要材料在冶金方面相容。因此,牺牲材料的特性包括相似的晶体结构、相似的热特性和相似的热膨胀系数。但牺牲材料不应与零件材料过于相似,以避免不必要的金属间化合物。牺牲的材料必须有足够的强度来处理添加物和部件,但又不能太强以至于难以移除。
可溶金属是金属增材制造中一项令人振奋的发展。其他研究表明,后处理任务可能是耗时和昂贵的,而且往往没有考虑到使用加法机器的总体决策。但添加剂行业正处于一个动态阶段。其他加速后期处理的方法也即将问世。
Leslie Langnau.
llangnau@wtwhmedia.com
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