实验箱：电化学加工和3D打印

注：所有印刷件可装入120毫米立方体积。我用PETG打印了所有零件，每层高度为0.2或0.32毫米，30%填充4个外壳。我建议打印出~8毫米的直线杆孔，并测试打印机的公差。你需要为这台打印机切割几块8毫米的线棒和2020铝型材。2005年，巴斯大学的研究人员在RepRap项目中自行开发了适合低成本的3D打印。该项目的目标是暗示在名称，以建立一个机器，可以迅速复制，“代表说唱”。他们的配合原型的许多部件都是用热塑性塑料制成的3D打印出来的。从那时起，台式、价格合理、开源的热塑性3D打印机就出现了飞跃。如今，它们安全、便宜，而且在几小时内只为多拉生产成本相对较高的组件。然而，对于台式机来说，3D打印机的其他基本组件仍然无法复制。其中包括步进电机、机加工铝支架、热端、喷嘴、丝杠、挤出机和fastene。所有这些部件都需要加工多种金属。本文针对DIY/desktop环境下的金属加工问题，提出了一种新的经济可行的解决方案，该方案使用了现有的3D打印基础设施，以前没有一种简单有效的方法可以在桌面3D打印上对金属进行加工。目前的尝试包括用于烧结的绿色零件的打印、丢失的PLA铸件，以及使用主轴电机进行切割和铣削的3D打印的急剧增加，特别值得关注的是使用主轴在3D打印上进行数控铣削。然而，这些摩托是非常响亮的，需要积极的工程和刚性的机器，是经验丰富的。此外，铣削的挑战随着特定材料的变化而变化。通常，钛、钨等金属和其他有用的工程材料是遥不可及的。在台式机上也很难实现精确性。针对DIY/桌面环境下的金属加工问题，提出了一种新的解决方案。电化学加工（ECM）是利用电解液和电流选择性溶解金属工件的过程。电流作用于工件（阳极/负极）和刀具（阴极/正极）。盐水或类似溶液的导电溶液在两者之间流动。当电流通过时，在工件和刀具之间的区域，材料从工件上溶解。这种金属，以氧化物或氢氧化物的形式被冲走。此过程的优点是不会对执行该过程的机器施加物理应力或力。虽然铣削需要具有高扭矩电机的极其刚性的机器，但可以使用任何常见的3d打印机来完成电解加工。这个过程也是完全无声的，可以在家里或办公室里完成。该过程还可以运行使用12伏系统，在低至300毫安的输出测试。几乎任何金属都可以加工：铝、钢、铜、银、钛等。硬度和热性能对工艺没有影响。发动机控制模块是如何工作的？电化学加工只是针对生锈。把一块铁留在盐水里会怎么样。随着时间的推移，金属表面会开始生锈。这种铁锈会削弱金属的外部结构，直到碎片开始剥落为红色氧化铁。这个过程一直持续到铁的整个物体变成一堆红尘。想象一下，如果你能控制铁质物体的哪些部分会生锈。随着时间的推移，只有那些部分的物体会脱落，并开始崩溃。完成后，刀具上所有不需要的部分都会被移除。电化学加工与这一思想实验非常相似。然而，这一过程的加速方法与控制方法相同。工件是要加工的金属原料。它连接到正12伏。另一块金属，叫做工件，与地面相连。这两块被称为电极的金属非常接近，因此它们之间的距离最小。剩余的空间之间流动着一种非常浓的电解质溶液，它能导电。可能含有氯化钠（盐）、亚硝酸钠或其他几种化学物质。电流将在两个电极之间走最快的路径，电流将从阴极（负极）流向阳极（正极）。从工件，通过电解液，到刀具。在阴极（工具件），电解液用于将水分解成氢气（H2）和氢氧化物io（HO-）。这叫做还原。这些氢氧化物io具有很强的反应性，是一种极强的碱。在阳极（工件）处，铁从阳极上电迁移，形成Fe3 io，这也是反应性的。这叫做氧化。氢氧化物io（HO-）与Fe3 io反应生成氢氧化铁，随时间分解为氧化铁。工件表面被氧化，形成金属氢氧化物或被冲走的氧化物。电流（电子流）越大，每个电极上的还原和氧化速率就越大，因此将被去除的材料就越多。这允许对过程进行控制。除铁外，也可使用其他金属，包括铝。参考型号BLTouch BLTouchE3D参考型号E3D v6 HotendFa取自Creality Ender 3使用12伏电源的型号零件 tubingttps: SGEN L，带TMC2209驱动器 béu asinéu titleéo04éu s00？ie=UTF8&psc=1Threaded Ierts（用于热端安装和终点站）