金属 3D プリントに朗報です!科学者が可溶性金属サポートを発見

金属 3D プリントに朗報です!科学者が可溶性金属サポートを発見


金属 3D プリント業界は急速に発展していますが、解決すべき問題はまだ多く残っており、その 1 つがサポート構造の除去です。この作業は現在、一般的に機械加工によって完了します。しかし、この方法は面倒であり、印刷物に損傷を与える可能性があります。しかし今、科学者たちがステンレス鋼の 3D プリントのサポートとして使用できる可溶性炭素鋼構造の概念実証を完了したため、その問題はついに解決されるかもしれません。

これは、金属 3D プリント用の世界初の可溶性金属サポート ソリューションになる可能性があります。これは、硝酸と酸素を使用した電気化学エッチング技術によって炭素鋼のサポートを除去することによって行われます。この方法は効果的であることが証明されており、さらに重要なことに、ステンレス鋼のプリントに損傷を与えません。



研究者たちは、この画期的な技術により、金属3Dプリント部品の後処理の作業負荷が大幅に軽減されるだけでなく、部品に損傷を与えることもないため、金属3Dプリントに大きな影響を与え、将来の急速な発展への道を開くと考えています。

Antarctic Bear によれば、研究者が採用した方法は、実際には一般的なプロセスである犠牲陽極です。このプロセスは通常、重要なコンポーネントを腐食から保護するために使用されます。簡単に言えば、ガルバニ電池の原理を利用して、陽極(ガルバニ電池の負極)の金属を消費し、陰極(ガルバニ電池の正極)の金属を保護します。

具体的な実験では、研究者らは比較的耐食性の高いステンレス鋼と比較的耐食性が低い Metco 91 炭素鋼を選択しました。前述の原理によれば、前者は 3D 印刷材料として機能し、後者はサポート材料として機能し、印刷後に硝酸溶液を犠牲陽極として使用して除去されます。



このプロセスを説明するために、彼らは概念実証のために実際にアーチ型の金属物体を印刷しました。鋼の中央の 3 分の 1 は炭素鋼で作られ、残りはステンレス鋼で作られています。

当初、研究者たちは酸素を使用していませんでした。しかし、すぐに腐食速度が遅すぎることが分かりました。両端の炭素鋼を 1.4 mm 除去するのに 10 時間もかかりました。そこで後に、反応を加速するために酸素を導入したところ、この措置によって明らかな成果が得られ、残りの 7 mm の炭素鋼を完全に除去するのに 6 時間しかかかりませんでした。

研究者たちは、特定の化学溶液を使用すればこの方法はより広範囲に適用できると考えていますが、一定の条件を満たす必要があります。たとえば、犠牲陽極は印刷された材料と冶金学的に適合している必要があり、つまり同様の結晶構造、熱伝導率、熱膨張係数を持ち、有害な金属間化合物を形成してはなりません。これにより、犠牲陽極と印刷部品間のインターフェースが、金属 3D 印刷プロセス中の極端な熱サイクルによって生じる応力に耐える十分な機械的強度を持つことが保証されます。また、腐食性の電解質を特定する必要があります。この電解質は、印刷された材料と比較して、高い選択性(> 100:1)で犠牲陽極を溶解できる必要があります。

3dersからコンパイル


南極のクマ

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