Nors dabartinė metalo 3D spausdinimo pramonė vystosi labai greitai, vis dar yra daug problemų, kurias reikia išspręsti, iš kurių viena yra atraminių konstrukcijų pašalinimas. Tai galima pasiekti apdirbant arba naudojant tirpias medžiagas. Apdirbimo metodai yra sudėtingi ir gali sugadinti spaudinį. Tirpių medžiagų rūšys turi savo apribojimų, paprastai tinka tik plastikinėms medžiagoms, metalinėms atramoms, šis metodas neveiks
Metalo atramų elektrocheminio pašalinimo apžvalga
Arizonos valstijos universiteto (ASU) mokslininkai pasiūlė elektrocheminį metalo atramų pašalinimo metodą, ir šis metodas buvo pritaikytas užsienio patentui. Šis principas parodytas šiame paveiksle:
Elektrocheminis metalinių atramų pašalinimas
Dalies subjektas, iš tikrųjų reikalingas pilkoje figūros dalyje, siekiant užtikrinti sėkmingą spausdinimą, paprastai reikia pridėti palaikymą prie dalies subjekto dalies dalies, kuri yra juodoji figūros dalis. Elektrocheminis paramos pašalinimas yra būtinas "katodiniam aukojimo anodo apsaugos metodui". Šis metodas paprastai naudojamas siekiant užkirsti kelią metalo korozijai, tai yra, metalas, turintis stiprų redukuojamumą, naudojamas kaip apsauginis elektrodas, ir jis yra sujungtas su apsaugotu metalu, kad sudarytų pirminę bateriją, kuri turi didelį reduktūrumą. Metalas bus sunaudotas oksidacijos reakcijos būdu kaip neigiamas elektrodas, o apsaugotas metalas bus naudojamas kaip teigiamas elektrodas, kad būtų išvengta korozijos. Nesvarbu, ar tai yra du besiliečiantys metalai tame pačiame elektrolite, ar medžiaga skirtingose elektrolito dalyse (pvz., Korpuso dalis virš ir po vandeniu). Medžiaga, kuri anoduojama, turi labiau neigiamą redukcijos potencialą, kuris oksiduojamas pirmenybę teikiant dalinei medžiagai. Pagalbinė medžiaga yra lygiavertė anodo medžiagai, turinčiai stiprų redukuojamumą, ir pašalinama.
Pirmasis elektrocheminis metalo palaikymo sprendimas
Tyrėjai 3D atspausdino, kad detalės medžiaga yra 304 nerūdijantis plienas, o naudojama pagalbinė medžiaga yra anglinis plienas. Specifinis principas yra pašalinti anglies plieno atramą naudojant elektrocheminę ėsdinimo technologiją, naudojant azoto rūgštį ir deguonį. Įrodyta, kad šis metodas yra įmanomas ir, dar svarbiau, jis neturi jokios įtakos nerūdijančio plieno spaudiniams. Žemiau esančiame paveikslėlyje parodyta, kad tyrėjai pagamino nerūdijančio plieno tiltą, naudodami anglinį plieną kaip atramą, o tada elektrochemiškai pašalino anglies plieną (41 wt.% azoto rūgšties tirpalą ir deguonį). Iš pradžių tyrėjai nenaudojo deguonies ir nustatė, kad korozijos greitis šiuo atveju buvo per lėtas, pašalindami 1,4 mm anglies plieną per 10 valandų. Vėliau jie įvedė deguonį, kad pagreitintų reakciją, ir prireikė tik 6 valandų, kad visiškai pašalintų likusius 7 mm anglinio plieno.
Metalinių atramų pašalinimas elektrocheminiu ofortu iš esmės yra įmanomas (tai buvo įrodyta eksperimentais), tačiau šioje technologijoje yra labai mažai tyrimų namuose ir užsienyje, ir šiuo metu nėra brandaus pramoninio pritaikymo, daugiausia šiais problemos aspektais:
●Aukojimo anodo medžiaga turi būti metalurgiškai suderinama su spausdinimo medžiaga, o tai reiškia, kad ji turi turėti panašią kristalinę struktūrą, šilumos laidumą ir šiluminio plėtimosi koeficientą ir neturi generuoti kenksmingų tarpmetalinių junginių. Tai užtikrina, kad kontaktas tarp aukojimo anodo ir spausdintos dalies turi pakankamą mechaninį stiprumą, kad atlaikytų įtempius, kuriuos sukelia ekstremalus terminis apdorojimas metalo 3D spausdinimo metu.
•Reikia naudoti labai ėsdinantį elektrolitą. Šis elektrolitas turi sugebėti ištirpinti aukojimo anodą su dideliu selektyvumu (>100:1), palyginti su spausdinta medžiaga.
●Procesas turi būti kontroliuojamas ir sunku garantuoti tikslumą. Cheminės reakcijos greitį ir laiką sunku kontroliuoti, o kartais spausdinimo medžiaga taip pat pašalinama nedideliu kiekiu arba pagalbinė medžiaga nėra visiškai pašalinta.