Иако се тренутна метална 3Д штампарска индустрија развија веома брзо, још увек има много проблема које треба решити, од којих је један уклањање потпорних структура. Ово се може постићи машинском обрадом или употребом растворљивих материјала. Методе обраде су гломазне и могу довести до оштећења отиска. Типови растворљивих материјала имају своја ограничења, углавном су погодни само за пластичне материјале, за металне носаче, овај метод неће радити
Преглед електрохемијског уклањања металних носача
Истраживачи са Државног универзитета у Аризони (АСУ) предложили су електрохемијски метод за уклањање металних носача, а овај метод је примењен за страни патент. Принцип је приказан на следећој слици:
Електрохемијско уклањање металних носача
Ентитет дела који је заправо потребан у сивом делу на слици, да би се обезбедило успешно штампање, обично је потребно додати подршку делу ентитета дела, а то је црни део на слици. Електрохемијско уклањање носача је од суштинског значаја за "метод катодне заштите жртвене аноде". Ова метода се обично користи за спречавање корозије метала, односно метал са јаком редуцибилношћу се користи као заштитна електрода, а повезан је са заштићеним металом да би се формирала примарна батерија, која има јаку редуцибилност. Метал ће се потрошити реакцијом оксидације као негативна електрода, а заштићени метал ће се користити као позитивна електрода да би се избегла корозија. Било да се ради о два метала у контакту у истом електролиту или материјалу у различитим деловима електролита (као што је део трупа изнад и испод воде). Материјал који се подвргава анодизацији има негативнији потенцијал редукције, који се оксидира у односу на материјал дела. Потпорни материјал је еквивалентан материјалу аноде са јаком редуцибилношћу и уклања се.
Прво електрохемијско решење за подршку метала
Истраживачи су 3Д штампали материјал дела је нерђајући челик 304, а коришћени потпорни материјал је угљенични челик. Специфичан принцип је уклањање носача од угљеничног челика путем технологије електрохемијског јеткања помоћу азотне киселине и кисеоника. Овај метод се показао изводљивим и, што је још важније, нема никаквог утицаја на отиске од нерђајућег челика. Слика испод показује да су истраживачи направили мост од нерђајућег челика користећи угљенични челик као подршку, а затим уклонили угљенични челик електрохемијски (41 тежински проценат раствора азотне киселине и кисеоника). У почетку, истраживачи нису користили кисеоник и открили су да је брзина корозије била сувише спора у овом случају, уклањајући угљенични челик од 1,4 мм за 10 сати. Касније су увели кисеоник да би убрзали реакцију, а било је потребно само 6 сати да се у потпуности уклони преосталих 7 мм угљеничног челика.
Уклањање металних носача електрохемијским јеткањем је у принципу изводљиво (доказано је експериментима), али постоји врло мало истраживања о овој технологији у земљи и иностранству, а тренутно нема зреле индустријске примене, углавном у следећим аспектима проблема:
● Материјал за жртвовање аноде мора бити металуршки компатибилан са материјалом за штампање, што значи да мора имати сличну кристалну структуру, топлотну проводљивост и коефицијент топлотног ширења и не сме да ствара штетна интерметална једињења. Ово осигурава да контакт између жртвоване аноде и штампаног дела има довољну механичку чврстоћу да издржи напрезања изазвана екстремним термичким циклусима током 3Д штампања метала.
●A highly corrosive electrolyte must be used. This electrolyte must be able to dissolve the sacrificial anode with high selectivity (>100:1) у поређењу са штампаним материјалом.
●Процес треба да се контролише и тешко је гарантовати тачност. Брзину и време хемијске реакције је тешко контролисати, а понекад се материјал за штампање такође уклања у малој количини или потпорни материјал није у потпуности уклоњен.