1. Močne lastnosti 3D natisnjenega aluminija
Pojasniti bi morali, zakaj lahko aluminij sodi v sfero 3D tiskanja. Čeprav je njegova gostota le približno ena-tretjina gostote jekla, je aluminij lahka kovina z veliko trdnostjo. Hkrati močna korozijska odpornost, fleksibilnost in varivost aluminija pomagajo ohraniti dimenzijsko natančnost in stabilnost oblike med postopkom 3D tiskanja. Poleg tega ima aluminij precej visoko toplotno prevodnost, kar pomaga pri hitrem odvajanju toplote med 3D-tiskanjem in s tem preprečuje deformacije in zlome, ki jih povzroči toplotna obremenitev.
Kljub temu ima kovina določene pomanjkljivosti. Aluminij ima precej nizko tališče in visoko refleksijo med postopkom 3D tiskanja, kar bi lahko povzročilo neustrezno absorpcijo laserske energije in s tem vplivalo na učinkovitost in kakovost tiskanja. Aluminij je prav tako nagnjen k oksidaciji v staljeni obliki, ki tvori gosto folijo aluminijevega oksida, ki bi lahko ovirala večje taljenje in mešanje kovine, kar bi vplivalo na trdnost in gostoto tiskanih izdelkov.
2.3D natisnjeni materiali, močni kot kovina
Tako robustni materiali kot ali celo bolj kot aluminij na področju 3D tiskanja niso redki. To je nekaj tipičnih materialov za 3D-tiskanje s trdnostjo, enako ali večjo od aluminija:
aluminijeva zlitina titan
Titanova zlitina, ki se večinoma uporablja v panogah, vključno z letalsko, medicinsko in športno opremo, je kovina z visoko-trdnostjo, nizko-gostoto,-odporno na korozijo. Titanove zlitine so zaradi svoje velike trdnosti in odpornosti proti koroziji zelo priljubljene pri 3D tiskanju. Titanova zlitina Ti6Al-4V je na primer pogosta in pomembna titanova zlitina, ki se v veliki meri uporablja pri izdelavi letalskih komponent, medicinskih vsadkov in zapletenih konstrukcij; združuje visoko trdnost, dobro žilavost in odpornost proti koroziji.
šterling jeklo
Odlične mehanske lastnosti in odpornost proti koroziji opredeljujejo nerjavno jeklo kot kovino. Zaradi svoje velike trdnosti in odlične zmogljivosti obdelave se nerjavno jeklo vse pogosteje uporablja v 3D-tisku. Zlasti nerjaveče jeklo 316L, ki se ponaša z izjemno biokompatibilnostjo in odpornostjo proti koroziji, se zelo uporablja v sektorjih, kot so stroji za predelavo hrane in medicinski vsadki.
Vroče{0}}zlitine
V pogojih visoke temperature je visokotemperaturna zlitina kovinska snov, ki lahko ohrani odlične mehanske lastnosti in trdnost. Ta vrsta zlitine, ki običajno vključuje komponente, kot so nikelj, kobalt, krom itd., se ponaša z izjemno odpornostjo proti oksidaciji, toplotno stabilnostjo in odpornostjo proti lezenju. Visoko{3}}temperaturne zlitine so vzbudile veliko zanimanja za 3D-tiskanje, saj lahko ohranijo dobro delovanje v neugodnih pogojih. Letalski motorji se na primer v veliki meri izdelujejo z-z visokotemperaturnimi zlitinami, kot sta Haynes 230 in Inconel 718.
keramični gradbeni material
Zaradi svoje velike trdote, velike odpornosti proti obrabi in izjemne kemične stabilnosti so keramični materiali postali zelo priljubljeni v 3D tiskanju. Čeprav so keramični materiali zelo krhki, so pri nekaterih uporabah zaradi velike trdnosti in odpornosti proti obrabi nenadomestljivi. Na primer, orodja za rezanje, orodja za brušenje in visoko{3}}temperaturne komponente se v veliki meri izdelujejo iz keramičnih materialov, vključno z aluminijevim oksidom in silicijevim nitridom.
3. Premisleki glede izbire materialov za 3D tiskanje
Pri izbiri tako močnih materialov za 3D-tiskanje, kot je aluminij, moramo celostno upoštevati več spremenljivk, vključno z trdnostjo materiala, gostoto, odpornostjo proti koroziji, zmogljivostjo obdelave, ceno in regijami uporabe. Tukaj je nekaj posebnih dejavnikov:
Avtoriteta: Eden najpomembnejših dejavnikov pri izbiri materialov za 3D-tiskanje je trdnost materiala. Izbrati je treba materiale z ustreznimi stopnjami trdnosti glede na posebne potrebe uporabe.
Gostota: Gostota materiala je glavna skrb za uporabo, ki potrebuje majhno težo. Čeprav so aluminijeve zlitine zaradi svoje nizke gostote bolj priljubljene, so pri nekaterih uporabah drugi lahki materiali, kot so titanove zlitine ali zlitine za visoke -temperature, prav tako boljše možnosti.
Odpornost proti koroziji: Komponente, namenjene za mokre ali korozivne pogoje, morajo biti izdelane iz materialov z visoko odpornostjo proti koroziji. V tem smislu imajo kovinski izdelki, vključno s titanovimi zlitinami in nerjavnim jeklom, prednosti.
Zmogljivost obdelave: zmogljivost obdelave in lastnosti tiskanja se razlikujejo glede na materiale za 3D-tiskanje. Ustrezne materiale je treba izbrati glede na določeno opremo za 3D-tiskanje in kriterije postopka.
Cena je ključni dejavnik, ki ga ne smemo spregledati pri izbiri materialov za 3D-tiskanje. Za izbiro stroškovno{2}}najučinkovitejšega materiala moramo dobro premisliti o vseh elementih, vključno s stroški materiala, stroški tiskanja in kasnejšimi stroški obdelave.
Domena uporabe: različna mesta uporabe zahtevajo različne potrebe po materialih za 3D-tiskanje. Na primer, medtem ko medicinska stroka poudarja biokompatibilnost in odpornost materialov proti koroziji, ima vesoljski sektor velike potrebe po trdnosti in majhni-teži materialov.
https://www.china-3dprinting.com/metal-3d-printing/3d-printing-titanium-bike-handlebars.html