Bruk av aluminiumslegeringer for å forbedre 3D-utskrift: Forskning på trådbasert additiv produksjon

Anvendelsen av aluminiumslegeringer i 3D-printing har etter hvert blitt et viktig forskningsfelt, spesielt trådbasert additiv produksjonsteknologi. Denne teknologien bruker aluminiumslegeringstråd som utskriftsmateriale, kombinert med fordelene ved 3D-utskrift, for å gi lette, høystyrke og god varmeledningsevne produkter, som er mye brukt i en rekke bransjer som romfart, bilindustri, medisinsk og elektronikk.

Anvendelsen av aluminum alloys in 3D printing must first consider its material properties. Aluminum alloys not only have a low density, which reduces the weight of printed parts, but also have high strength, corrosion resistance and good thermal conductivity. These characteristics make aluminum alloys particularly suitable for applications with high requirements on weight and durability. Aluminum alloy wires can precisely control the forming process and manufacture complex geometric structures through additive manufacturing technologies such as fused deposition modeling (FDM).

Det er imidlertid også noen utfordringer innen 3D-printing med ledninger av aluminiumslegering. Aluminiumslegeringer oksideres lett ved høye temperaturer, og på grunn av deres lave smeltepunkt og varmeledningsevne blir temperaturkontroll under trykking spesielt kritisk. For å møte denne utfordringen har forskere utviklet ulike typer aluminiumslegeringer, som aluminium-silisium-legeringer og aluminium-magnesium-legeringer, som viser bedre stabilitet og utskriftskvalitet i 3D-printing. I tillegg er overflatebehandling og varmebehandlingsteknologier også viktige midler for å forbedre ytelsen til deler av aluminiumslegering.

Under utskriftsprosessen er hvordan man kan optimalisere de fysiske og kjemiske egenskapene til tråder av aluminiumslegering også et forskningsfokus. For eksempel kan forbedring av den metallurgiske strukturen til tråder av aluminiumslegering forbedre de mekaniske egenskapene og varmebestandigheten til trykte deler. Ved å kontrollere parametere som smeltetemperatur, utskriftshastighet og bindekvalitet mellom lag, kan defekter som porer, sprekker og vridninger reduseres, og dermed forbedre utskriftskvaliteten.

Med den kontinuerlige utviklingen av 3D-utskriftsteknologi blir applikasjonsutsiktene for ledninger av aluminiumslegering mer og mer brede. Den kan ikke bare produsere lette deler, men også produsere deler med komplekse strukturer, noe som ofte er umulig for tradisjonelle produksjonsmetoder. For eksempel legger romfartsfeltet spesielt vekt på de lette og funksjonelle fordelene med 3D-utskriftsteknologi, og aluminiumslegeringsmaterialer har blitt mye brukt som ideelle 3D-utskriftsmaterialer.