Iako se trenutna metalna 3D štamparska industrija razvija vrlo brzo, još uvijek ima mnogo problema koje treba riješiti, od kojih je jedan uklanjanje struktura podrške. To se može postići mašinama ili korištenjem rastvornih materijala. Mašinske metode su nejasne i mogu prouzrokovati oštećenje otiska. Vrste rastvornih materijala imaju svoja ograničenja, općenito samo pogodan za plastične materijale, za metalne poduprije, ova metoda neće raditi
Pregled elektrohemijskih uklanjanje metalnih poduprijema
Istraživači sa Državnog univerziteta u Arizoni (ASU) predložili su elektrohemijsku metodu za uklanjanje metalnih podrška, a ova metoda je primijenjena za strani patent. Princip je prikazan na sljedećoj brojci:
Elektrokemijski uklanjanje metalnih poduprijeta
Dio entiteta zapravo zahtijeva u sivom dijelu na figuri, kako bi se osiguralo uspješno štampanje, obično je potrebno dodati podršku dijelu entiteta, što je crni dio na figuri. Elektrohemijski uklanjanje podrške je od suštinske važnosti za "metodu katodske zaštite žrtvene anode". Ova metoda se obično koristi za sprečavanje korozije metala, to jest, metal sa jakom reducibilnošću se koristi kao zaštitna elektroda, a povezan je sa zaštićenim metalom da formira primarnu bateriju, koja ima jaku reducibilnost. Metal će biti konzumiran oksidacijnom reakcijom kao negativna elektroda, a zaštićeni metal će se koristiti kao pozitivna elektroda kako bi se izbjegla korozija. Bilo da se radi o dva kontaktna metala u istom elektrolitu ili materijalu u različitim dijelovima elektrolita (kao što je dio trupa iznad i ispod vode). Materijal koji se podvlaci anodizaciji ima negativniji potencijal redukcije, koji se oksidira u preferenci od dijela materijala. Materijal za podršku je ekvivalentan anodnom materijalu sa jakom reducibilnošću i uklanja se.
Prvo elektrohemijsko rješenje za podršku metala
Istraživači 3D su štampali materijal dijela je 304 nehranjenog čelika, a materijal za podršku koji se koristi je ugljični čelik. Specifičan princip je uklanjanje podrške ugljičnog čelika kroz elektrohemijsku tehnologiju jednja pomoću dušične kiseline i kisika. Pokazalo se da je ova metoda izvodljiva i, što je još važnije, nema nikakvog utjecaja na otiske od nehranljivog čelika. Donja figura pokazuje da su istraživači izmislili most od nehranjivog čelika koristeći ugljikov čelik kao podršku, a zatim elektrohemijski uklonili ugljikov čelik (41 wt.% rastvor dušične kiseline i kisik). U početku, istraživači nisu koristili kisik, te su otkrili da je stopa korozije u ovom slučaju prespora, uklanjajući 1,4mm ugljikov čelik za 10 sati. Kasnije su uveli kisik kako bi ubrzali reakciju, a trebalo je samo 6 sati da se u potpunosti uklone preostalih 7mm ugljičnog čelika.
Uklanjanje metalnih potpora elektrohemijskim jezdom je u principu izvodljivo (dokazano je eksperimentima), ali vrlo je malo istraživanja o ovoj tehnologiji u zemlji i inostranstvu, a trenutno nema zrele industrijske primjene, uglavnom u sljedećim aspektima problema:
-Materijal žrtvene anode mora biti metalurški kompatibilan sa materijalom za štampu, što znači da mora imati sličnu kristalnu strukturu, toplinsku provodljivost i koeficijent toplinske ekspanzije, i ne smije generirati štetna intermetalna spoja. To osigurava da kontakt između žrtvene anode i odštampanog dijela ima dovoljno mehaničke snage da izdrži stresove uzrokovane ekstremnim termalnim biciklom tokom metalnog 3D štampanja.
-Mora se koristiti visoko korozivni elektrolit. Ovaj elektrolit mora biti u stanju da rastvori žrtvenu anodu sa visokom selektivnošću (>100:1) u odnosu na štampani materijal.
-Proces treba biti pod kontrolom, a teško je garantovati tačnost. Brzinu hemijske reakcije i vrijeme je teško kontrolirati, a ponekad se i materijal za štampu uklanja u maloj količini ili materijal za podršku nije potpuno uklonjen.