1.3D 프린팅 알루미늄 개요
알루미늄 실리콘 AISi12 및 AISi10Mg를 포함한 금속 분말을 층층이 쌓아서 사용하는 3D 프린팅 알루미늄은 3차원 물체를 생성합니다. 이 기술은 뛰어난 정확성과 유연성을 제공할 뿐만 아니라 복잡한 구조의 빠른 제작도 가능하게 합니다. 재료 사용, 제조 비용 및 배송 주기 측면에서 3D 프린팅된 알루미늄은 기존 주조 및 단조 기술에 비해 눈에 띄는 이점을 보여줍니다.
그러나 3D 프린팅 금속에는 몇 가지 어려움이 있습니다. 예를 들어 알루미늄은 화학적 활성이 높습니다. 분말로 분쇄하면 표면적이 늘어나고 화학적 활성도 높아지므로 연소가 간편해지며 가공 시 안전성에 대한 우려가 높아집니다. 더욱이 알루미늄은 강도가 매우 낮고 기계적 품질이 좋지 않으며 표면에 조밀하고 강한 산화알루미늄 코팅이 발생하기 쉽기 때문에 알루미늄을 소결하는 것이 어렵습니다. 이러한 문제는 3D 프린팅 알루미늄의 적용 가능성을 다소 제한합니다.
2. 아노다이징의 기본 아이디어와 특성
아노다이징은 외부 전류의 작용에 따라 지정된 전해질 용액에 양극으로 배치된 알루미늄과 같은 금속이 표면에 보호 산화물 침전물을 생성하는 전기화학 공정입니다. 금속의 부식 및 내마모성을 높이는 것 외에도 이 산화물 침전물은 장식적인 효과를 강조합니다.
양극 산화막은 매우 뛰어난 특성을 가지고 있습니다. 우선, 경질 필름은 알루미늄 합금에서 400~600HV를 달성할 수 있는 반면 일반 산화물 코팅은 100~300HV 범위입니다. 내마모성과 긁힘 방지와 관련하여 이러한 뛰어난 경도는 양극 산화 피막에 큰 이점을 제공합니다. 둘째, 양극 산화막의 매우 강한 접착력과 흡착 특성은 다양한 코팅, 접착제, 색상 등과 밀접하게 결합할 수 있으므로 다음 코팅 및 염색을 위한 좋은 바닥층을 제공합니다. 또한 양극산화 피막이 다양한 열악한 조건에서 일관된 성능을 유지할 수 있도록 하는 것은 우수한 내식성, 전기 절연성 및 높은 단열성 덕분입니다.
3.3D 프린팅된 알루미늄 아노다이징 처리
양극 산화 처리는 3D 프린팅에 사용되며, 특히 분말 베드 용해, 전자빔 용해 또는 기타 금속 3D 프린팅 방법으로 생산된 알루미늄 합금 프로토타입에 사용됩니다. 이는 3D 프린팅된 알루미늄이 아노다이징에 가장 적합한 재료 중 하나이며 알루미늄과 그 합금이기 때문입니다.
3D 프린팅된 알루미늄의 양극 처리 공정은 기존 알루미늄 제품의 양극 처리 공정과 유사합니다. 3D 프린팅된 알루미늄의 첫 번째 표면 평활화, 탈지, 에칭 또는 연마 전처리는 표면 평탄도와 매끄러움이 요구 사항을 충족하는지 확인하는 데 필수적입니다. 그 후, 처리된 3D 프린팅된 알루미늄을 양극 처리 탱크에 넣고 산화 처리를 위해 직류를 실행합니다. 산화 과정에서 알루미늄 표면에 조밀한 비다공성 층, 즉 장벽층이 빠르게 발달하여 다공성 층이 생성됩니다. 다공성 육면체 기둥의 셀 구조로 구성된 다공성 층은 각 유닛의 중앙에 작은 구멍으로 구성되어 알루미늄 표면의 장벽 층까지 확장됩니다. 다공성 층의 두께는 적절한 두께가 얻어질 때까지 산화가 진행됨에 따라 점진적으로 증가합니다.
아노다이징 처리 후 3D 프린팅된 알루미늄은 표면 품질을 크게 향상시키는 것 외에도 장식적, 실용적 측면도 향상시킵니다. 예를 들어, 다양한 미적 목적을 만족시키기 위해 전해액의 조성 및 산화 조건을 조정하여 다양한 색상의 양극산화막을 제조할 수 있습니다. 또한, 양극 산화막은 코팅 또는 층의 바닥층이 될 수 있으므로 코팅 또는 층과 모재 금속 사이의 접착력 및 내구성을 향상시킵니다.
4.아노다이징 처리의 용도와 전망
3D 프린팅된 알루미늄에 아노다이징 처리를 적용할 수 있는 가능성은 다소 넓습니다. 우선, 항공우주 산업에서 3D 프린팅된 알루미늄의 양극 산화 처리는 부품의 내식성과 내마모성을 높여 서비스 수명을 연장하고 유지 관리 비용을 낮출 수 있습니다. 둘째, 자동차 제조 분야에서 아노다이징 처리는 3D 프린팅된 알루미늄 자동차 부품에 아름다운 외관과 뛰어난 성능을 제공하여 자동차 품질과 미적 측면에 대한 소비자의 이중 요구를 충족시킬 수 있습니다. 또한 전기 절연층, 전해 커패시터 유전층 등을 포함하여 특정 기능적 요구 사항을 갖춘 여러 알루미늄 제품을 생산하기 위해 민간 산업에서 사용되는 것은 양극 산화 처리입니다.
그러나 양극 산화 기술에는 특정 어려움과 제한 사항도 있습니다. 예를 들어, 다양한 요소가 전해질 구성, 산화 전압, 산화 시간 등을 포함하여 양극 산화막의 두께와 성능에 영향을 미칩니다. 따라서 실제 적용에서는 특정 요구 사항에 따라 최대화하고 수정하는 것이 필수적입니다. 또한 양극산화 처리에는 처리 절차의 효율성과 안전성을 보장하기 위해 숙련된 도구와 작업자가 필요합니다.
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