การใช้โลหะผสมอลูมิเนียมเพื่อปรับปรุงการพิมพ์ 3 มิติ: การวิจัยเกี่ยวกับการผลิตสารเติมแต่งที่ใช้สายไฟ

แอปพลิเคชันของ โลหะผสมอลูมิเนียมในการพิมพ์ 3 มิติ ได้ค่อยๆกลายเป็นสาขาการวิจัยที่สำคัญโดยเฉพาะอย่างยิ่งเทคโนโลยีการผลิตสารเติมแต่งแบบลวด เทคโนโลยีนี้ใช้ลวดอลูมิเนียมอัลลอยด์เป็นวัสดุการพิมพ์รวมกับข้อดีของการพิมพ์ 3 มิติเพื่อให้ผลิตภัณฑ์ที่มีน้ำหนักเบามีความแข็งแรงสูงและมีการนำความร้อนที่ดีซึ่งใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมต่างๆเช่นการบินและอวกาศยานยนต์การแพทย์และอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ .

การประยุกต์ใช้โลหะผสมอลูมิเนียมในการพิมพ์ 3 มิติจะต้องพิจารณาคุณสมบัติของวัสดุก่อน โลหะผสมอลูมิเนียมไม่เพียง แต่มีความหนาแน่นต่ำซึ่งจะช่วยลดน้ำหนักของชิ้นส่วนที่พิมพ์ แต่ยังมีความแข็งแรงสูงความต้านทานการกัดกร่อนและการนำความร้อนที่ดี ลักษณะเหล่านี้ทำให้โลหะผสมอลูมิเนียมเหมาะอย่างยิ่งสำหรับการใช้งานที่มีความต้องการสูงเกี่ยวกับน้ำหนักและความทนทาน สายอัลลอยอลูมิเนียมสามารถควบคุมกระบวนการขึ้นรูปและผลิตโครงสร้างเรขาคณิตที่ซับซ้อนได้อย่างแม่นยำผ่านเทคโนโลยีการผลิตสารเติมแต่งเช่นการสร้างแบบจำลองการสะสม (FDM)

อย่างไรก็ตามยังมีความท้าทายในการพิมพ์ 3 มิติด้วยสายอัลลอยอลูมิเนียม โลหะผสมอลูมิเนียมจะถูกออกซิไดซ์ได้อย่างง่ายดายที่อุณหภูมิสูงและเนื่องจากจุดหลอมเหลวต่ำและการนำความร้อนการควบคุมอุณหภูมิในระหว่างการพิมพ์กลายเป็นสิ่งสำคัญโดยเฉพาะอย่างยิ่ง เพื่อตอบสนองความท้าทายนี้นักวิจัยได้พัฒนาโลหะผสมอลูมิเนียมชนิดต่าง ๆ เช่นโลหะผสมอลูมิเนียม-ซิลิกอนและโลหะผสมอลูมิเนียม-แมกนีเซียมซึ่งแสดงความมั่นคงและคุณภาพการพิมพ์ที่ดีขึ้นในการพิมพ์ 3 มิติ นอกจากนี้เทคโนโลยีการรักษาพื้นผิวและการบำบัดความร้อนก็เป็นวิธีที่สำคัญในการปรับปรุงประสิทธิภาพของชิ้นส่วนโลหะผสมอลูมิเนียม

ในระหว่างกระบวนการพิมพ์วิธีการเพิ่มประสิทธิภาพคุณสมบัติทางกายภาพและทางเคมีของสายอัลลอยอลูมิเนียมก็เป็นจุดสนใจของการวิจัยเช่นกัน ตัวอย่างเช่นการปรับปรุงโครงสร้างโลหะของสายอัลลอยอลูมิเนียมสามารถปรับปรุงคุณสมบัติเชิงกลและความต้านทานความร้อนของชิ้นส่วนที่พิมพ์ออกมา โดยการควบคุมพารามิเตอร์เช่นอุณหภูมิหลอมละลายความเร็วในการพิมพ์และคุณภาพการยึดติด interlayer ข้อบกพร่องเช่นรูขุมขนรอยแตกและการแปรปรวนสามารถลดลงได้ซึ่งจะช่วยปรับปรุงคุณภาพการพิมพ์

ด้วยการพัฒนาอย่างต่อเนื่องของเทคโนโลยีการพิมพ์ 3 มิติโอกาสในการใช้งานของสายอัลลอยอลูมิเนียมจะกว้างขึ้นเรื่อย ๆ ไม่เพียง แต่สามารถผลิตชิ้นส่วนที่มีน้ำหนักเบา แต่ยังผลิตชิ้นส่วนที่มีโครงสร้างที่ซับซ้อนซึ่งมักเป็นไปไม่ได้สำหรับวิธีการผลิตแบบดั้งเดิม ตัวอย่างเช่นสนามบินและอวกาศให้ความสนใจเป็นพิเศษกับข้อได้เปรียบที่มีน้ำหนักเบาและใช้งานได้โดยเทคโนโลยีการพิมพ์ 3 มิติและวัสดุอัลลอยอลูมิเนียมถูกนำมาใช้อย่างกว้างขวางว่าเป็นวัสดุการพิมพ์ 3 มิติในอุดมคติ 3