1.yüksek sıcaklıklarda erimeyen metal
Öncelikle yüksek sıcaklıklarda erimeyen metallerden 3 boyutlu baskı elde edilemez. 3D baskı metali temel olarak metal tozunun veya telin bir ısı kaynağı (lazer veya elektron ışını gibi) altında ısıtılmasına dayanır, ardından katman istiflemesi üç boyutlu bir katı oluşturur. Sonuç olarak metal yüksek sıcaklıklarda eriyemezse 3D baskı teknolojisiyle işlenemez. Örneğin, erime noktaları şu anda 3D baskı teknolojisiyle elde edilebilen en yüksek sıcaklığı büyük ölçüde aşan tungsten, renyum vb. gibi bazı yüksek erime noktalı metaller için 3D baskı mümkün değildir.
2. Reaktif metaller ile yanıcı ve patlayıcı olanlar
Ayrıca yanıcı ve patlayıcı metallerin yanı sıra çeşitli reaktif metaller de 3D baskıya uygun değildir. Bu metaller havada kolayca oksitlenir veya malzeme özelliklerini ve baskı kalitesini etkileyebilecek oksitler veya hidritler üretmek için nemle reaksiyona girer. Örneğin, alüminyum bu prosedürü engellese de, titanyum ve alüminyum alaşımları lazer sinterleme sırasında oksit katmanları üretmeye eğilimlidir ve yüksek sıcaklık koruması altında çıkarılmaları gerekir. Ayrıca titanyum ve alüminyum gibi aktif metal tozları, küçük parçacıklar halinde ifade edilen patlayıcı özelliklere sahiptir ve bu da işleme güvenliği tehlikelerini artırır. Bu nedenle, teorik olarak bu metalleri işlemek için 3D baskı teknolojisi kullanılabilse bile, pratik operasyonda atmosferi korumak için inert gaz kullanılması ve toz konsantrasyonunun kontrol edilmesi gibi ekstra güvenlik önlemlerinin alınması gerekir, bu da işlemenin zorluğunu ve maliyetini artırır.
3.düşük erime noktalı uçucu metaller
Ayrıca düşük erime noktası ve uçucu metaller 3D baskıya uygun değildir. Isıtma süreci boyunca bu metaller buharlaşmaya veya sıvılaşmaya eğilimlidir, bu da baskı süreci boyunca büyük malzeme kaybına neden olur ve stabil üç boyutlu yapılar oluşturmada zorluklara neden olur. Örneğin cıva, erime noktası yalnızca -38,83 derece olan, ortam sıcaklığının çok altında olan, düşük erime noktalı bir metaldir, dolayısıyla 3D yazdırılamaz. Benzer şekilde, uçucu elementler içeren bazı alaşımlar, ısıtma sırasında uçucu bileşenler kaybolduğundan, alaşım bileşiminde değişikliklere yol açtığından ve dolayısıyla nihai ürünün performansını etkilediğinden 3D baskıya uygun değildir.
4. Malzeme Niteliklerine İlişkin Kısıtlamalar
Daha önce bahsedilen unsurların dışında, metal malzemelerin bazı özellikleri de 3D baskı kapasitelerini kısıtlayabilmektedir. Örneğin, bazı metaller büyük derecede kırılganlığa sahiptir, bu da onları işleme sırasında çatlamaya ve kırılmaya yatkın hale getirir; diğer metaller yüksek derecede viskoziteye sahiptir, bu nedenle erimiş halde tam olarak yönetilmesi zordur. Bu özellikler 3D baskıyı daha zor ve pahalı hale getirecek, hatta kriterleri karşılayan bileşenlerin etkili bir şekilde üretilememesine neden olacaktır.
5.Teknik kısıtlamalar ve düzeltmeler
Yukarıda açıklanan kısıtlamalara rağmen, mühendisler ve araştırmacılar bunların üstesinden gelmek için çalışıyorlar. 3D basılabilen metallerin spektrumu, örneğin baskı ekipmanı ve proses parametrelerinin iyileştirilmesi, baskı sıcaklığının ve hızının yükseltilmesi ve benzersiz toz hazırlama ve işleme prosedürlerinin kullanılmasıyla genişletilebilir. Ayrıca, daha fazla metal çeşidi için işleme seçenekleri sunan, doğrudan enerji biriktirme ve yapışkan püskürtme gibi bazı yeni 3 boyutlu baskı teknolojileri de düzenli olarak büyümektedir.
https://www.china-3dprinting.com/metal-3d-printing/aluminium-heatsink-by-3d-additive.html