W tym artykule dowiesz się:
1. Jakie są zastosowania trawienia chemicznego?
2. Jak wygląda proces trawienia chemicznego?
3. Jakie są zalety trawienia chemicznego?
4. Jakie są możliwości safeETCH?
Druk 3D i trawienie chemiczne
Technologia druku 3D z metalu jest podstawą umożliwiającą tworzenie elementów o znacznym stopniu złożoności, nieosiągalnym przed jej zastosowaniem. Jej zastosowanie jest praktycznie nieograniczone, ale głównymi beneficjentami jest kilka branż, takich jak motoryzacja, lotnictwo i medycyna. Dwie pierwsze koncentrują się głównie na tworzeniu masowo produkowanych powtarzalnych komponentów, podczas gdy medycyna wykorzystuje specyfikę i możliwość dostosowania każdego wydruku do unikalnych parametrów wynikających z różnic anatomicznych pomiędzy poszczególnymi osobami.
Tworzenie każdego elementu odbywa się według tych samych podstawowych zasad, niezależnie od jego przeznaczenia. Zasady te obejmują projektowanie części o zamierzonej geometrii, uwzględnianie skurczu termicznego i stosowanie podpór. Chociaż podpory mogą wydawać się nadmierne w gotowym komponencie, są one niezbędne do zapobiegania deformacjom podczas procesu produkcyjnego. Podpory można usunąć za pomocą procesów obróbki metalu. Metody te mogą być jednak kosztowne, czasochłonne i podatne na defekty. Trawienie chemiczne oferuje lepszą alternatywę.
Proces trawienia chemicznego
Z trawienia chemicznego korzystają różne branże, takie jak obróbka szkła, jubilerstwo, kryminalistyka i inne. Jego zastosowanie w trawieniu metali, w połączeniu z drukowaniem 3D z metalu, znacznie wzrosło w ostatnich latach. Proces trawienia chemicznego w postprocessingu druku 3D polega na usuwaniu niepożądanych części wydruków (podpór) za pomocą specjalnie dobranych roztworów kwasów, zasad lub soli. Roztwory te są zwykle wodne, ale czasami są to rozpuszczalniki organiczne. Są one dostosowane do rozmiaru próbki, geometrii i rodzaju elementu lub stopu składającego się na pożądaną część. Kilka zaawansowanych technik trawienia chemicznego wykorzystuje dodatkowe czynniki, takie jak:
– Prądy elektryczne (elektrotrawienie)
– Światłoczułe maskowanie lub aktywatory (fototrawienie)
– Odczynniki gazowe zamiast roztworów (trawienie w fazie gazowej)
– Temperatura (chemikalia do trawienia z regulacją temperatury)
Zalety procesu chemicznego
Główną zaletą stosowania procesu chemicznego w porównaniu z procesem mechanicznym jest zdolność roztworów do penetracji nawet najbardziej złożonych geometrii próbek. Niektóre z tych geometrii byłyby niemożliwe do osiągnięcia przy użyciu innych narzędzi. Proces trawienia na mokro zazwyczaj obejmuje jeden lub dwa rodzaje specjalnie zaprojektowanych kąpieli. Część jest zanurzana w tych kąpielach na określony czas, tworząc rdzeń know-how procesu trawienia.
Proces trawienia zachodzi na powierzchni metalu. Tworzy specyficzną rozpuszczalną sól wytrawionego elementu i produkty uboczne, zwykle w postaci gazu. Powstawanie gazów ma bezpośredni wpływ na czas i wydajność trawienia. Wynika to z charakteru reakcji i potrzeby, aby aktywne jony z roztworu znajdowały się w pobliżu stałej powierzchni metalu. Niewystarczające mieszanie lub brak odgazowania może skutkować powolnym wytrawianiem. Materiały mogą zostać sklasyfikowane jako posiadające silną odporność na trawienie, gdy urządzenie trawiące jest nieprawidłowo obsługiwane. Aby wyeliminować ten wpływ, firma AMAZEMET opracowała urządzenie safeEtch wykorzystujące przetworniki ultradźwiękowe.
Usługi trawienia chemicznego AMAZEMET
AMAZEMET posiada patent na urządzenie safeEtch do bezpiecznego usuwania podpór. Posiada również dwa patenty aplikacyjne do trawienia aluminium, tytanu i ich stopów. Urządzenie może być bezpiecznie obsługiwane bez ryzyka zwykle związanego z obsługą agresywnych chemikaliów w tradycyjnym sprzęcie do trawienia chemicznego. Przeprowadzono dokładne badania nad rodzajami stosowanych chemikaliów i ich stężeniami, co zaowocowało solidną wiedzą na temat procesu. Wiedza ta umożliwia projektowanie procesów trawienia z dobrą kontrolą nad szybkością trawienia, czasem i zmianami na powierzchni metalu.
W przypadku tytanu i jego stopów proces ten wykorzystuje kwas utleniający i wodne roztwory soli. Sole te oddają aniony do złożonej i wieloetapowej reakcji chemicznej. Reakcja ta generuje gazowe produkty uboczne. Pęcherzyki i kawitacje powstające w cieczy utrudniają dalsze reakcje między jonami w roztworze a powierzchnią metalu. Przetworniki ultradźwiękowe przeciwdziałają temu poprzez wytwarzanie wibracji na poziomie kHz. Drgania te znacznie przyspieszają usuwanie gazów i mieszają roztwór, zapewniając jednolite stężenia odczynników.
Wibracje ultradźwiękowe korzystnie wpływają na procesy wytrawiania, zwiększając stabilność i zapewniając bardziej powtarzalne wyniki. Dzieje się tak niezależnie od geometrii wydruku. Po zakończeniu procesu, chemicznie wytrawione próbki są płukane wodą i stają się bezpieczne w obsłudze.
Oprócz trawienia chemicznego w celu usunięcia nośnika, urządzenie safeEtch może przeprowadzać polerowanie. Niektóre próbki po wydrukowaniu mają przebarwienia lub są pokryte drobnymi cząstkami metalu. Cząstki te znacznie zmniejszają ich atrakcyjność wizualną i mogą powodować niepożądaną chropowatość. Polerowanie może znacznie poprawić powierzchnię wydruków lub stworzyć metaliczny blask. Można je bezpiecznie wykonać przy użyciu tych samych chemikaliów w urządzeniu safeEtch.
Podsumowanie
Podsumowując, nasze know-how w zakresie procesu trawienia umożliwia nam dostosowanie procesu do każdego konkretnego elementu po przeprowadzeniu eksperymentów. Możemy również zasugerować użycie różnych rodzajów podpór. Może to poprawić jakość produktu po trawieniu chemicznym. Warto zauważyć, że źle zaprojektowane podpory mogą powodować problemy nawet po wytrawieniu. Pozostawiają one ślady na powierzchni elementu, które mogą być trudne do usunięcia.
Udostępnij tego posta!
