Aluminiumlegeringen gebruiken om 3D-printen te verbeteren: onderzoek naar draadgebaseerde additieve productie

De toepassing van aluminiumlegeringen bij 3D-printen geleidelijk een belangrijk onderzoeksgebied geworden, vooral draadgebaseerde additieve productietechnologie. Deze technologie maakt gebruik van aluminiumlegeringsdraad als printmateriaal, gecombineerd met de voordelen van 3D-printen, om lichtgewicht, zeer sterke en goede thermische geleidbaarheidsproducten te leveren, die op grote schaal worden gebruikt in een verscheidenheid aan industrieën, zoals de lucht- en ruimtevaart, de automobielsector, de medische sector en de elektronica.

De toepassing van 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).

Er zijn echter ook enkele uitdagingen bij het 3D-printen met draden van aluminiumlegeringen. Aluminiumlegeringen oxideren gemakkelijk bij hoge temperaturen, en vanwege hun lage smeltpunt en thermische geleidbaarheid wordt temperatuurbeheersing tijdens het printen bijzonder kritisch. Om deze uitdaging aan te gaan, hebben onderzoekers verschillende soorten aluminiumlegeringen ontwikkeld, zoals aluminium-siliciumlegeringen en aluminium-magnesiumlegeringen, die een betere stabiliteit en printkwaliteit vertonen bij 3D-printen. Bovendien zijn oppervlaktebehandelings- en warmtebehandelingstechnologieën ook belangrijke middelen om de prestaties van onderdelen van aluminiumlegeringen te verbeteren.

Tijdens het printproces is ook het optimaliseren van de fysische en chemische eigenschappen van draden van aluminiumlegeringen een onderzoeksfocus. Het verbeteren van de metallurgische structuur van draden van aluminiumlegeringen kan bijvoorbeeld de mechanische eigenschappen en hittebestendigheid van gedrukte onderdelen verbeteren. Door parameters zoals smelttemperatuur, printsnelheid en verbindingskwaliteit tussen de lagen te controleren, kunnen defecten zoals poriën, scheuren en kromtrekken worden verminderd, waardoor de printkwaliteit wordt verbeterd.

Met de voortdurende ontwikkeling van 3D-printtechnologie worden de toepassingsmogelijkheden van draden van aluminiumlegeringen steeds breder. Het kan niet alleen lichtgewicht onderdelen vervaardigen, maar ook onderdelen met complexe structuren, wat vaak onmogelijk is met traditionele productiemethoden. In de lucht- en ruimtevaartsector wordt bijvoorbeeld speciale aandacht besteed aan de lichtgewicht en functionele voordelen van de 3D-printtechnologie, en materialen van aluminiumlegeringen worden op grote schaal gebruikt als ideale 3D-printmaterialen.