上海交通大學頂刊綜述《PMS》：電化學拋光在增材制造結構表面處理中的應用研究進展(2)
時間：2023-04-14 09:03 來源：材料學網 作者：admin 閱讀：360次
圖22（A-E）常規和SLM Ti6Al4V的五種不同的微觀結構。（f-g）相應的偏振曲線和奈奎斯特圖。（H-I）SLM 316 L試樣測量的殘余應力和相應的代表性循環-電動極化曲線。
圖24（a） DMLS
AlSi10Mg的EBSD反極圖（IPF-Z）圖和相應的偏振曲線。常規：360 瓦，0.2 毫米（重疊）;表面 1：370 W， 0;（b）
SLM 316 L具有不同參數組合的偏振曲線。（c） L-PBF 316
L在60天內以3.5wt%NaCl具有不同體積能量密度的開路電位（OCP）曲線。
圖26常規EP與其他復合工藝的雷達圖分析。
圖27(a1-a7) SLM 內孔電化學機械拋光 (ECMP) 的實驗裝置和機制。 (b1-b2) 不同區域的內部通道 ECMP 的工具組件、各自的加工區域和表面微觀結構。 (c) 拋光機、粉末形態和干式 ECMP 示意圖。
圖29（a1-a2） 極壓后噴丸SLM
AlSi10Mg的3D表面及其對每種條件下的抗疲勞性和S-N曲線的影響。（B1-B2）L-PBF 316L （b1） 的微觀結構僅通過化學拋光和
（b2） 化學拋光后的 EP。（C1-C2）微電火花加工原理和表面粗糙度隨EP后施加的電流而變化。
圖30CoCr原型支架的SEM圖像（a）通過不同的同心掃描策略獲得，（b，c）在EP之后獲得。
圖31PEO 處理前后制造的 SLM Ti6Al4V 支架的 SEM 圖像。
圖32（a） SEM 和 （b） 具有各種幾何形狀的竣工和電解拋光樣品的光學圖像。
圖33用于加工帶有彎曲內孔的SLM 304不銹鋼的實驗裝置：（a）概述和（b）實驗裝置的照片;（c） EP的示意圖。（D-E）經過EP和化學拋光后的L-PBF 316L的外表面和內表面。
圖34（a） L-PBF 鉻鎳鐵合金 718 晶格試樣和 （b） 內陰極工具;（c）陰極工件分離距離;（d）基線和（e）EP后外部的立體鏡圖像。
圖36金屬AMed零件傳統EP的發展和前景。
總之，這項工作基于金屬溶解曲線全面回顧了金屬 AM 的 EP 應用，主要體現在鈍化、拋光和蝕刻拋光中。鈍化膜的存在增強了材料的耐腐蝕性鈍化區域中的 AMed 零件。腐蝕發生的可能性和相應的發展程度由鈍化膜的形成和破壞決定，與耐蝕性直接相關。據統計，增材制造金屬在耐腐蝕性方面具有顯著的分散性，包括鈦合金、鋁合金、不銹鋼和鉻鈷（Cr-Co）合金。因此，改善鈍化膜的表面性能是通過改變外部鈍化條件來降低AMed零件溶解速率的關鍵。然而，目前的鈍化理論主要集中在傳統制造金屬或合金上，而不是增材制造金屬。
為了進一步提高拋光效率，最大限度地發揮復雜增材制造結構拋光的優勢，提出了先進的極壓工藝。混合制造在進一步實現均勻拋光和提高材料去除效率方面顯示出巨大的潛力。電化學技術與其他工藝（包括超聲波氣蝕噴丸、磨削和磁性）相結合，有助于獲得性能更好、表面光潔度高、尺寸精度高的AMed零件。目前AMed部件的電化學應用主要集中在心血管支架，骨模擬支架，內部通道和晶格結構，這將取代傳統制造。
如今，電化學技術和AM技術的結合越來越受到關注。然而，AMed金屬零件電化學技術的設計和應用仍然存在一些局限性和挑戰。
增材制造技術并非無所不能。它們需要電、物理和化學反應的結合。材料去除過程受到各種復雜且相互影響的因素的影響。盡管從“粘膜理論”到最近的“質量傳輸限制理論”已經研究了去除過程，但考慮到金屬類型和增材制造金屬的固有特性，需要進一步研究和理解去除機制。更基礎的研究應側重于材料、工藝參數、架構和電化學技術性能之間的建模、優化和關系，以確保產品在各個工業部門中的可靠性。而且，增材減材混合制造技術的背景，要求從產品設計、軟件控制、加工實現等方面結合增材制造賦能快速成型、精加工減材制造的優勢。這種混合增材和減材制造（包括但不限于EP）的方法是為了解決復雜和封閉的增材零件的制造困難而提出的。需要在增材和減材參數、殘余應力、各向異性、表面質量和所得特性之間建立關系，以便可以考慮將混合制造用于工業應用。未來，產品的制造將更加快捷、靈活、個性化、多樣化，同時達到要求的精度。
(責任編輯：admin)
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