Þrátt fyrir að núverandi málm 3D prentunariðnaður sé að þróast mjög hratt, eru enn mörg vandamál sem þarf að leysa, eitt þeirra er að fjarlægja stuðningsmannvirki. Þetta er hægt að ná með því að vinna eða nota leysanlegt efni. Vinnsluaðferðir eru fyrirferðarmiklar og geta valdið skemmdum á prentuninni. Tegundir leysanlegra efna hafa sínar takmarkanir, venjulega aðeins hentugur fyrir plastefni, fyrir málmstuðning, þessi aðferð mun ekki virka
Yfirlit yfir rafefnafræðilega fjarlægingu á málmstuðningi
Vísindamenn frá Arizona State University (ASU) hafa lagt til rafefnafræðilega aðferð til að fjarlægja málmstoðir og hefur þessari aðferð verið beitt fyrir erlent einkaleyfi. Meginreglan er sýnd á eftirfarandi mynd:
Rafefnafræðileg fjarlæging málmstoða
Hlutahlutinn sem raunverulega er krafist í gráa hlutanum á myndinni, til að tryggja árangursríka prentun, er venjulega nauðsynlegt að bæta við stuðningi við hlutahlutahlutann, sem er svarti hlutinn á myndinni. Rafefnafræðileg fjarlæging stuðnings er nauðsynleg fyrir "kaþódíska verndaraðferð fórnarskautsins". Þessi aðferð er venjulega notuð til að koma í veg fyrir málm tæringu, það er að málmur með sterkan minnkanleika er notaður sem hlífðarrafskaut, og það er tengt við varið málm til að mynda aðal rafhlöðu, sem hefur sterkan minnkanleika. Málmurinn verður neytt með oxunarviðbrögðum sem neikvæða rafskautið og verndaði málmurinn verður notaður sem jákvæða rafskautið til að forðast tæringu. Hvort sem um er að ræða tvo málma sem snerta sama raflausnina eða efni í mismunandi hlutum raflausnarinnar (svo sem hluta bolsins fyrir ofan og neðan vatnið). Efnið sem fer í anodization hefur neikvæðari afoxunarmöguleika, sem er oxað frekar en hlutaefnið. Stuðningsefnið jafngildir rafskautsefninu með sterkan minnkunarhæfni og er fjarlægt.
Fyrsta rafefnafræðilega málmstuðningslausnin
Rannsakendur þrívíddarprentuðu hlutaefnið er 304 ryðfríu stáli og stuðningsefnið sem notað er er kolefnisstál. Sérstaka meginreglan er að fjarlægja kolefnisstálstuðninginn með rafefnafræðilegri ætingartækni með því að nota saltpéturssýru og súrefni. Sýnt hefur verið fram á að þessi aðferð er framkvæmanleg og það sem meira er, það hefur engin áhrif á ryðfríu stálprentun. Myndin hér að neðan sýnir rannsakendur búa til brú úr ryðfríu stáli með því að nota kolefnisstál sem stuðning, og fjarlægðu síðan kolefnisstálið með rafefnafræðilegum hætti (41 þyngdarprósenta saltpéturssýrulausn og súrefni). Í fyrstu notuðu vísindamennirnir ekki súrefni og komust þeir að því að tæringarhraðinn var of hægur í þessu tilfelli og fjarlægðu 1,4 mm kolefnisstálið á 10 klukkustundum. Síðar settu þeir inn súrefni til að flýta fyrir efnahvarfinu og það tók aðeins 6 klukkustundir að fjarlægja alveg 7 mm sem eftir voru af kolefnisstáli.
Fjarlæging málmstoða með rafefnafræðilegri ætingu er framkvæmanlegt í grundvallaratriðum (það hefur verið sannað með tilraunum), en það eru mjög litlar rannsóknir á þessari tækni hér heima og erlendis, og það er engin þroskuð iðnaðarnotkun eins og er, aðallega í eftirfarandi þáttum af vandamálinu:
●Fórnarskautefnið verður að vera málmvinnslusamhæft við prentefnið, sem þýðir að það verður að hafa svipaða kristalbyggingu, hitaleiðni og varmaþenslustuðul og má ekki mynda skaðleg millimálmsambönd. Þetta tryggir að snertingin milli fórnarskautsins og prentaða hlutans hafi nægjanlegan vélrænan styrk til að standast álagið sem stafar af mikilli hitauppstreymi meðan á þrívíddarprentun úr málmi stendur.
●A highly corrosive electrolyte must be used. This electrolyte must be able to dissolve the sacrificial anode with high selectivity (>100:1) miðað við prentað efni.
●Ferlið þarf að vera stjórnanlegt og erfitt er að tryggja nákvæmni. Erfitt er að stjórna efnahvarfshraða og tíma og stundum er prentefnið einnig fjarlægt í litlu magni eða stuðningsefnið er ekki alveg fjarlægt.