Были проведены опыты по удалению поддержки с металлических деталей
Одним из самых сложных этапов в процессе 3d печати, является удаление поддерживающих элементов конструкции. Многие компании разработали уже достаточное количество методов, но все они в основном касаются пластиковых изделий. С металлом все обстоит гораздо сложней, так как чистовая обработка изделия может занять в несколько раз больше времени, чем процесс печати. Благодаря исследованиям профессоров Оуэн Дж. Хилдрет (Owen J. Hildreth) и Тимоти У. Симпсон (Timothy W. Simpson), которые работают в Университетах штатов Аризона и Пенсильвания, способ, наконец, появился.
В прошлогоднем эксперименте команда воспользовалась всеми возможностями 3d принтеров, а именно печатью несколькими видами материалов. Исследователи использовали нержавеющую и углеродную сталь для создания изделия, а для пост-обработки применили азотную кислоту, которая с легкостью растворила опорный материал, но оставила нетронутым основу. Хотя эта методика показала себя с наилучшей стороны, она не может применяться на 3d принтерах, которые работают только с одним материалом.
Команда провела еще несколько экспериментов, которые бы помогли решить проблему удаления опор с изделий, напечатанных на 3d принтерах, работающих с одним материалом. В первом случае был напечатан цилиндр с небольшой опорной конструкцией. Основная часть конструкции была подвергнута термообработке, а опорная удалялась при помощи ферроцианида натрия. Хотя данный способ показал свою жизнеспособность, оказалось, что в процессе постобработки основная часть имела небольшие повреждения, что недопустимо в технологиях 3d печати, особенно металлом.
Второй подход был основан на использовании гексацианоферрата натрия, который применялся в качестве сенсибилизирующего агента на стадии отжига. Этот компонент разлагается при высоких температурах, выделяя углерод и азот, которые превращают самый верхний слой нержавейки в углеродистую сталь, которая легко растворяется или разъедается. Так как опоры в экспериментальном изделии были толщиной всего в 125 мкм, они были полностью уничтожены, а основная часть пострадала гораздо меньше.
Также было проведено несколько тестов на изделиях в виде взаимосвязанных колец с 4 опорами. Объекты находились в специализированном растворе порядка семи дней, в отличие от экспериментов с цилиндром, где потребовалось всего четверо суток. Это связано со сложностью и высокой плотностью опорных конструкцией, а также громоздкостью самого изделия.
Благодаря этим исследованиям компании, работающие с 3d печатью металлом, могут сэкономить не одну тысячу долларов на одном-лишь изделии, что значительно удешевит процесс производства. Сейчас команда работает над созданием дополнительных химических процессов, которые помогут значительно упростить столь нелегкую задачу в мире 3d печати металлом, как удаление опорных элементов изделий.
