Hozirgi metall 3D bosib chiqarish sanoati juda tez rivojlanayotgan bo'lsa-da, hal qilinishi kerak bo'lgan ko'plab muammolar mavjud, ulardan biri qo'llab-quvvatlovchi tuzilmalarni olib tashlashdir. Bunga ishlov berish yoki eruvchan materiallardan foydalanish orqali erishish mumkin. Ishlov berish usullari og'ir va nashrga zarar etkazishi mumkin. Eriydigan materiallarning turlari o'z cheklovlariga ega, odatda faqat plastik materiallar uchun, metall tayanchlar uchun mos keladi, bu usul ishlamaydi.
Metall tayanchlarni elektrokimyoviy yo'l bilan olib tashlashning umumiy ko'rinishi
Arizona shtat universiteti (ASU) tadqiqotchilari metall tayanchlarni olib tashlashning elektrokimyoviy usulini taklif qilishdi va bu usul xorijiy patent uchun qo'llanildi. Printsip quyidagi rasmda ko'rsatilgan:
Metall tayanchlarni elektrokimyoviy olib tashlash
Rasmdagi kulrang qismda aslida talab qilinadigan qism ob'ekti muvaffaqiyatli chop etishni ta'minlash uchun odatda rasmdagi qora qism bo'lgan qism ob'ekt qismiga qo'llab-quvvatlashni qo'shish kerak bo'ladi. Qo'llab-quvvatlashni elektrokimyoviy yo'l bilan olib tashlash "qurbonlik anodining katodik himoya qilish usuli" uchun juda muhimdir. Ushbu usul odatda metall korroziyasini oldini olish uchun ishlatiladi, ya'ni kuchli reduktsiyali metall himoya elektrod sifatida ishlatiladi va u himoyalangan metall bilan bog'lanib, kuchli reduktsiyaga ega bo'lgan asosiy batareyani hosil qiladi. Metall oksidlanish reaktsiyasi bilan salbiy elektrod sifatida iste'mol qilinadi va himoyalangan metall korroziyani oldini olish uchun musbat elektrod sifatida ishlatiladi. Bu bitta elektrolitdagi ikkita kontaktli metallarmi yoki elektrolitning turli qismlaridagi materialmi (masalan, korpusning suv ostidagi va yuqori qismidagi qismi). Anodizatsiyaga uchragan material ko'proq salbiy pasayish potentsialiga ega, bu qism materialga ustunlik bilan oksidlanadi. Qo'llab-quvvatlovchi material kuchli reduktsiyali anod materialiga teng va olib tashlanadi.
Birinchi elektrokimyoviy metall qo'llab-quvvatlash eritmasi
Tadqiqotchilar 3D-bosma qism materiali 304 zanglamaydigan po'latdir va ishlatiladigan qo'llab-quvvatlovchi material uglerod po'latdir. Maxsus printsip nitrat kislota va kisloroddan foydalangan holda elektrokimyoviy ishlov berish texnologiyasi orqali uglerod po'latining tayanchini olib tashlashdir. Ushbu usulning amalga oshirilishi ko'rsatilgan va eng muhimi, zanglamaydigan po'latdan yasalgan nashrlarga hech qanday ta'sir ko'rsatmaydi. Quyidagi rasmda tadqiqotchilar tayanch sifatida uglerodli po'latdan foydalangan holda zanglamaydigan po'latdan yasalgan ko'prik ishlab chiqarilgan va keyin uglerodli po'latni elektrokimyoviy yo'l bilan olib tashlagan (41 og'irlikdagi nitrat kislota eritmasi va kislorod) ko'rsatilgan. Dastlab, tadqiqotchilar kisloroddan foydalanmadilar va ular bu holatda korroziya tezligi juda sekin ekanligini aniqladilar va 10 soat ichida 1,4 mm karbonli po'latni olib tashladilar. Keyinchalik ular reaktsiyani tezlashtirish uchun kislorodni kiritdilar va qolgan 7 mm uglerod po'latini butunlay olib tashlash uchun atigi 6 soat kerak bo'ldi.
Metall tayanchlarni elektrokimyoviy qirqish yo'li bilan olib tashlash printsipial jihatdan mumkin (bu tajribalar bilan tasdiqlangan), ammo bu texnologiya bo'yicha uyda va chet elda juda kam tadqiqotlar mavjud va hozirda etuk sanoat qo'llanilishi yo'q, asosan quyidagi jihatlarda. muammo haqida:
●Qurbonlik anod materiali bosma materialga metallurgik jihatdan mos kelishi kerak, ya'ni u o'xshash kristall tuzilishga, issiqlik o'tkazuvchanligiga va issiqlik kengayish koeffitsientiga ega bo'lishi kerak va zararli intermetalik birikmalar hosil qilmasligi kerak. Bu qurbonlik anod va bosilgan qism o'rtasidagi aloqa metall 3D bosib chiqarish paytida haddan tashqari termal aylanish natijasida yuzaga keladigan stresslarga dosh berish uchun etarli mexanik kuchga ega bo'lishini ta'minlaydi.
●A highly corrosive electrolyte must be used. This electrolyte must be able to dissolve the sacrificial anode with high selectivity (>100:1) bosma materialga nisbatan.
●Jarayonni boshqarish mumkin bo'lishi kerak va aniqligini kafolatlash qiyin. Kimyoviy reaktsiya tezligi va vaqtini nazorat qilish qiyin, ba'zida bosma material ham oz miqdorda chiqariladi yoki qo'llab-quvvatlovchi material to'liq olib tashlanmaydi.