X'inhu r-rwol tal-illustrar kimiku fl-istampar 3D tal-metall?

一, L-idea ewlenija wara l-illustrar kimiku hija li tinħall u tinbena mill-ġdid b'mod selettiv il-wiċċ.
L-interazzjoni ta' ossidazzjoni-tnaqqis bejn reaġenti kimiċi (soluzzjonijiet aċidużi jew alkalini bħal dawn) u l-wiċċ tal-metall jagħmel is-saff tal-wiċċ jinħall b'mod regolat waqt illustrar kimiku. Il-partijiet ewlenin tagħha huma:
Sporġenzi mikroskopiċi jinħall aktar faċilment: Meta l-wiċċ ikun irregolari (bħal meta l-marki ta 'koinċidenza tal-pool tal-weldjatura jew partiċelli ta' trab mhux imdewweb huma preżenti), il-fenomenu ta '"sporġenza tħoll preferenzjali" jiġri minħabba li hemm żona aktar esposta u rata ta' reazzjoni kimika aktar mgħaġġla.
Invellar permezz tat-tensjoni tal-wiċċ: Meta l-joni tal-metall jinħall, imorru lejn postijiet konkavi minħabba t-tensjoni tal-wiċċ. Dan joħloq wiċċ lixx u uniformi ladarba jibbies. Per eżempju, illustrar kimiku jista 'jnaqqas il-ħruxija tal-wiċċ (Ra) ta' liga tat-titanju stampata 3D minn 6-12 μm għal 0.2-1 μm, li hija fi ħdan il-kriterji ta 'bijokompatibilità meħtieġa għal impjanti mediċi.
Tneħħija tas-saff tal-ħsara: Illustrar kimiku jista 'jneħħi b'mod preċiż partiċelli ta' trab mhux imdewweb li huma mwaħħla mal-wiċċ (madwar 70 μ m ħxuna), li jipprevjeni ħsara taħt il-wiċċ li tista 'tiġri bl-illustrar mekkaniku standard. Riċerkaturi Singapori ħolqu mod ġdid biex jillustraw l-istainless steel 316L li juża impulsi ta '-vultaġġ għoli u illustrar elettrokimiku tradizzjonali biex jagħmel il-wiċċ inqas mhux maħdum. Il-metodu l-ġdid iżomm il--proprjetajiet li jassorbu l-enerġija tal-istruttura tal-kannizzata oriġinali.
2, L-għan ewlieni tal-illustrar kimiku huwa li jtejjeb il-wiċċ u jagħmilha aktar utli.
1. It-titjib tal-kwalità tal-wiċċ: il-limiti ġeometriċi u l-illustrar ta 'strutturi kumplessi
Meta niġu għall-illustrar, il-forom ġeometriċi kkumplikati tal-istampar 3D tal-metall, kannizzati bħal dawn, kanali interni u strutturi porużi, jistgħu jkunu diffiċli biex jaħdmu magħhom. Illustrar kimiku, li ma jeħtieġx kuntatt, issa huwa l-aħjar mod biex timmaniġġa dawn it-tipi ta 'strutturi:
Illustrar ta 'kanali interni: Ir-reaġenti kimiċi jistgħu jidħlu f'kanali interni li huma biss ftit mikrometri wiesgħa biex jeħles mill-burrs maħluqa mill-koinċidenza tal-pool tat-tidwib. Pereżempju, wara l-illustrar kimiku, il-kanal tal-fluss intern taż-żennuna tal-fjuwil f'magna tal-ajruplan inaqqas ir-reżistenza tal-fluss bi 15% u jagħmel il-magna tuża inqas fjuwil.
Ottimizzazzjoni tal-istruttura poruża: Illustrar kimiku jista 'jeħles minn saffi sferiċi maħlula fuq il-wiċċ tal-pori ta' impjanti mediċi bħal tazzi tal-ġenbejn u apparat ta 'fużjoni interbody. Dan jagħmilha aktar faċli għaċ-ċelloli tal-għadam li jeħel mal-impjanti. Studji jindikaw li l-ħruxija tal-wiċċ tal-liga tat-titanju poruż illustrat titnaqqas b'90%, filwaqt li r-rata ta 'integrazzjoni tal-għadam hija msaħħa b'40%.
Illustrar kimiku jista' jaħdem fuq kwalunkwe forma ta' parti, għalhekk jista' jaħdem fuq uċuħ ta'-forma ħielsa wkoll. Pereżempju, il-lostru kimiku għamel il-wiċċ aerodinamiku ikkumplikat tax-xfafar tat-turbini stampati 3D aktar lixx b'10 μ m sa 1 μ m u saħħaħ il-prestazzjoni aerodinamika tagħhom bi 8%.
2. It-titjib tal-prestazzjoni mekkanika: teħles mid-difetti u tagħmel il-ħajja tal-għeja itwal
Xquq tal-għeja f'oġġetti tal-metall stampati 3D jibdew b'difetti fil-wiċċ. Illustrar kimiku jtejjeb il-karatteristiċi mekkaniċi fil-modi li ġejjin:
tnaqqas l-istress residwu: Illustrar kimiku jista 'jnaqqas parzjalment l-istress residwu li huwa kkawżat mill-istampar billi jinħall reġjuni ċkejkna. Pereżempju, illustrar kimiku jista' jestendi l-ħajja tal-għeja taċ-ċiklu baxx ta' ligi ta' temperatura għolja-ibbażati fuq in-nikil stampati 3D- minn 5000 ċiklu għal 12000 ċiklu.
Eliminazzjoni tal-kawża ta 'xquq: Il-marki li jikkoinċidu ta' partiċelli ta 'trab mhux imdewweb u l-pool imdewweb huma postijiet komuni fejn jibdew ix-xquq. Illustrar kimiku jista 'jiffissa dawn il-problemi u jgħolli l-limitu għat-tkabbir tax-xquq tal-għeja bi 30%.
Densifikazzjoni tal-wiċċ: Is-saff tal-wiċċ isir aktar dens wara l-illustrar kimiku minħabba li l-proċess li jinħall u mbagħad jerġa 'jissolidifika. Pereżempju, wara l-illustrar kimiku, il-porożità ta' liga tal-kromju tal-kobalt stampata 3D-tinżel minn 0.8% għal 0.02%, u r-reżistenza tagħha għall-korrużjoni tiżdied b'ħames darbiet.
3. Ottimizzazzjoni tal-bijokompatibilità: tissodisfa standards mediċi stretti
L-impjanti mediċi jeħtieġ li jkollhom wiċċ lixx ħafna u jkunu bijokompatibbli. Illustrar kimiku jaqdi l-ħtiġijiet tal-qasam mediku fil-modi li ġejjin:
Uċuħ mhux maħduma jistgħu faċilment isiru ħabi għall-batterji, għalhekk kun żgur li żżommhom nodfa. Illustrar kimiku jista 'jagħmel l-uċuħ aktar lixxi sal-livell sub-micron, li jnaqqas ħafna r-riskju ta' infezzjoni. Wara l-illustrar kimiku, it-twaħħil ta 'Staphylococcus aureus ma' impjanti ta 'l-irkoppa magħmula minn liga tat-titanju stampata 3D-naqqas b'90%, pereżempju.
Kontroll tar-rilaxx tal-joni: Meta lustrar xi ħaġa mekkanikament, jista 'jżid kontaminanti li jikkawżaw joni perikolużi (bħal joni tan-nikil) biex jiġu rilaxxati wisq. Illustrar kimiku jnaddaf il-wiċċ billi juża biss reazzjonijiet kimiċi, li jiżgura li r-rilaxx tal-jone jissodisfa r-rekwiżit tal-bijokompatibilità ISO 10993.
Il-promozzjoni tar-riġenerazzjoni tat-tessuti: Uċuħ lixxi jistgħu jgħinu liċ-ċelloli jeħlu flimkien u jbaxxu r-reazzjonijiet immunoloġiċi. Studji jindikaw li r-rata ta 'tkabbir ta' osteoblasts fuq il-wiċċ ta 'liga tat-titanju poruż stampat 3D illustrat kimikament hija rduppjata.
3, Użi tal-illustrar kimiku fl-industrija: mill-ittestjar ta 'prototipi biex isiru prodotti finali
1. Aerospazjali: Nagħmlu l-affarijiet aktar affidabbli f'kundizzjonijiet ħorox
Xfafar tal-magni tal-inġenji tal-ajru, kmamar tal-kombustjoni, u partijiet oħra għandhom ikunu kapaċi jimmaniġġjaw temperaturi estremi, pressjonijiet, u kundizzjonijiet korrużivi. Illustrar kimiku jagħmel il-partijiet idum aktar billi jtejjeb il-kundizzjoni tal-wiċċ.
Xfafar tat-turbini: Illustrar kimiku jista 'jeħles mill-marki li tħalli l-pool imdewweb fuq il-wiċċ tax-xfafar u jnaqqas il-proċess ta' ossidazzjoni ta '-temperatura għolja. Wara l-illustrar kimiku, ix-xfafar tat-turbini tal-magna LEAP ta 'GE Aviation, pereżempju, jistgħu jimmaniġġjaw temperaturi 50 grad ogħla u jdumu 20% itwal.
Illustrar kimiku jista 'jeħles mill-mikroxquq fuq ġewwa tal-inforra tal-kamra tal-kombustjoni, li jagħmilha aktar kapaċi timmaniġġja l-istress termali. Test ta 'ċikliżmu termali ta' 1000 grad wera li r-rata ta 'propagazzjoni tax-xquq tal-inforri tal-liga ta' liga illustrata-hija 60% inqas.
2. Impjanti mediċi: jagħmluhom uniċi u utli
Illustrar kimiku huwa l-aktar parti importanti tal-ipproċessar mediku tal-post-istampar 3D. Jappoġġja l-proċess kollu, mill-personalizzazzjoni tad-disinji sa li tagħmilhom jaħdmu:
Impjanti ortopediċi, bħal tazzi tal-ġenbejn u apparat ta 'fużjoni interbody, huma magħmula biex jaqblu mal-ġisem tal-pazjent u jeħtieġu illustrar kimiku biex jiksbu l-bilanċ it-tajjeb bejn l-intoppi u l-prestazzjoni tal-integrazzjoni tal-għadam. L-apparat tal-fużjoni interbody tal-liga tat-titanju stampat 3D DePuy Synthes ta 'Johnson, pereżempju, għandu ħruxija tal-wiċċ ta' 0.8 μ m wara l-illustrar kimiku u rata ta 'suċċess kliniku ta' aktar minn 95%.
Stent kardjovaskulari: Illustrar kimiku jista 'jeħles mill-burrs fuq il-wiċċ tal-stent u jbaxxi ċ-ċans ta' trombożi. Wara l-illustrar kimiku, il-ħruxija tal-wiċċ tal-stent tal-liga tan-nikil tat-titanju stampat 3D ta 'Boston Scientific niżlet minn 5 μm għal 0.5 μm, u r-rata ta' endotelializzazzjoni żdiedet bi 30%.
3. Tagħmir industrijali: tnaqqas l-ispejjeż tal-manutenzjoni u tagħmel l-affarijiet jaħdmu aħjar
Illustrar kimiku jtejjeb il-kundizzjoni tal-uċuħ, li jnaqqas il-frizzjoni u l-użu tal-enerġija tat-tagħmir industrijali.
Nagħmlu forom: Wara l-illustrar kimiku, il-ħruxija tal-wiċċ tal-forom tal-injezzjoni stampati 3D tmur minn 8 μm għal 0.5 μm, il-forza meħtieġa biex titneħħa l-moffa tinżel b'40%, u l-moffa ddum tliet darbiet itwal.
Illustrar kimiku jista 'jeħles mill-burrs fil-kanal tal-fluss tal-korp tal-valv u jagħmilha aktar faċli biex il-fluwidi jgħaddu. Pereżempju, wara l-illustrar kimiku, il-korp tal-valv idrawliku stampat 3D-Caterpillar inaqqas it-telf tal-pressjoni bi 15% u jsaħħaħ l-effiċjenza tas-sistema bi 8%.