التحديات في الريولوجية توصيف المعلقات عالية التركيز - دراسة حالة ل-طباعة الشاشة الفضية المعاجين

الهدف العام من هذا الإجراء هو التوصيف الانسيابي الموثوق به للمعلقات عالية التركيز ، والتي تظهر تشوها معقدا وسلوك تدفق في مقياس الريومتر الدوراني الكلاسيكي من لوحة إلى لوحة. يمكن أن تساعد هذه الطريقة في الإجابة عن الأسئلة الرئيسية لمعاجين طباعة الدفق. يعد التوصيف الشامل للمعلمات الريولوجية المختلفة ذات الصلة بالعملية أمرا ضروريا لهندسة مصممة خصيصا لهذه المعاجين مع خصائص معالجة وتطبيق محسنة.

الميزة الرئيسية لهذا النهج هي الملاحظة المتزامنة لتشوه العينة وتسجيل البيانات الانسيابية. سيوضح الإجراء سيرين يوس ، طالبة دكتوراه من معهد KIT لهندسة العمليات الميكانيكية والميكانيكا. لبدء قياسات إجهاد الخضوع ، قم بإعداد مقياس ريومتر لوحة متوازي بقطر خمسة وعشرين ملم وخشونة صفيحة من اثنين إلى أربعة ميكرومترات.

قم بإعداد القياسات التي سيتم إجراؤها في وضع الإجهاد المطلق الذي يتم التحكم فيه تدريجيا ، مع اختلاف الضغط المطلق بين ألف وثلاثة آلاف باسكال في خمس وثلاثين خطوة ، بإجمالي وقت قياس يبلغ ألف وخمسين ثانية. قم بتركيب كاميرا بالمنظار على حامل ثلاثي القوائم وقم بتجهيز الكاميرا بمصباح كشاف LED. قم بتوصيل الكاميرا بجهاز كمبيوتر واضبط التباين والسطوع حسب الحاجة.

امزج عينة من عجينة الفضة بخلاط سريع بسرعة ألف دورة في الدقيقة لمدة ثلاثين ثانية للتأكد من خلط العينة بشكل متجانس. ضع كمية صغيرة من المعجون المخلوط على الطبق السفلي. اجعل اللوحة العلوية أعلى مباشرة من موضع القياس.

قم بإزالة معجون الفضة الزائد من حواف اللوحة باستخدام ملعقة. ثم حرك اللوحة العلوية إلى موضع القياس. ضع علامة على المعجون بخط عمودي من جزيئات الجلوس.

اسمح للعينة بالجلوس في الجهاز لمدة خمس دقائق حتى تتوازن. بمجرد أن تتحلل القوى الطبيعية ، ابدأ القياس وتسجيل الفيديو في نفس الوقت. عندما ينسكب المعجون من الفجوة ، أوقف القياس والتسجيل.

نظف الأطباق بالإيثينول واترك الأطباق تجف في الهواء. قم بإجراء هذا القياس ثلاث مرات في المجموع ، وامزج المعجون قبل كل تطبيق ، وتنظيف الألواح بعد كل قياس. بعد ذلك ، احصل على مجموعة من القياسات والتسجيلات على مقياس ريومتر منفصل للوحة متوازية باستخدام ألواح عشرين ملم مع خشونة نقطة واحدة خمسة ميكرومترات.

بعد ذلك ، استخدم شريطا على الوجهين لربط قطع من ورق الرمل بألواح عشرين ملم لتحقيق خشونة تبلغ تسعة ميكرومترات. احصل على مجموعة أخرى من القياسات والتسجيلات ، واستبدال ورق الرمل بعد كل قياس. لكل سلسلة قياس ، ارسم التشوه لوغاريتميا ضد الإجهاد الهائل.

حدد إجهاد الخضوع للوسط بطريقة نقطة تقاطع الظل. قم بإعداد ريشة في مقياس الريومتر الكوب للحصول على القياسات في وضع الإجهاد المطلق الذي يتم التحكم فيه تدريجيا ، مع نفس معلمات قياسات اللوحة المتوازية. امزج عينة معجون الفضة جيدا ، وقم بتحميل المعجون في كوب مقياس الريومتر.

حرك الريشة إلى موضع القياس ، واترك الجهاز يتوازن لمدة خمس دقائق. ثم احصل على ثلاثة قياسات على الأقل. نظف هندسة الريشة باستخدام الإيثينول واسمح للأداة بإعادة التوازن بين كل تكرار.

رسم تشوه مقابل الإجهاد المطلق وتحديد إجهاد الخضوع للوسط بطريقة نقطة تقاطع الظل. يوضح بحثنا أنه يمكن الحصول على إجهاد الخضوع إما باستخدام ريشة أو هندسة لوحة لوحة. في علبة جلدية ، يجب اختيار خشونة اللوحة بشكل مناسب.

لهذا الغرض ، يجب فحص السلوك الأساسي والتسجيلات بعناية. لبدء قياسات سلوك التمدد ، قم بإعداد مقياس ريومتر استطالة للتفكك الشعري بمكابس أسطوانية قطرها ستة ملليمترات. اضبط سرعة التمدد على سبع نقاط وخمسة ملليمترات لكل ثانية.

اضبط معدل إطارات الكاميرا عالية السرعة على مائتين وخمسين إطارا في الثانية. قم بتشغيل الإضاءة الخلفية ووضع الكاميرا لالتقاط قياس التمدد. اضبط حدة الصورة وتباينها وسطوعها حسب الحاجة.

امزج معجون الفضة جيدا ثم ضع المعجون على المكبس السفلي. ارفع المكبس العلوي إلى موضع القياس وقم بإزالة معجون الفضة الزائد. ابدأ تشغيل الكاميرا والقياس في وقت واحد.

بمجرد كسر الفتيل ، أوقف التسجيل والقياس ونظف المكابس بالإيثينول. قم بإجراء القياس بهذه السرعة ثلاث مرات في المجموع ، وامزج المعجون وتنظيف المكابس في كل مرة. احصل على مجموعتين أخريين من القياسات بسرعات ممتدة تبلغ أحد عشر ومائة وعشرة ملليمترات في الثانية بهذه الطريقة.

راجع التسجيلات وحدد الإطار الأول الذي يظهر كسر الفتيل لكل تكرار. حدد موضع المكبس واحسب نسبة التمدد الحرجة لكل سرعة تم اختبارها. تحد سرعة الطباعة العالية والمطبوعات ذات المقياس الضيق المستخدمة في طباعة الشاشة من القدرة على استيعاب نقطة الالتقاط إلى المختبر

ومع ذلك ، قد يكون الانقطاع الاستطاطي في تجارب تمدد الخيوط هذه مرتبطا بهذه الظاهرة. تم تقييم تأثير خشونة الصفيحة على قياسات إجهاد الخضوع باستخدام عجين من الفضة. عند استخدام الألواح ذات الخشونة من نقطة واحدة خمسة ميكرومترات ، يلتصق المعجون المميز بجزيئات الجلوس باللوحة العلوية وينزلق على اللوحة السفلية ، مما يشير إلى أن تدفق السدادة قد تشكل.

وبالتالي ، لا يمكن قياس إجهاد الخضوع لهذه المعاجين الفضية بدقة باستخدام هذا النظام. عند استخدام الألواح ذات قيم الخشونة التي تتراوح من اثنين إلى أربعة ميكرومترات ، يتم ملاحظة ملف تعريف تشوه محض من حركة علامة الجلوس ، وهو أمر ضروري لقياس ريولوجي موثوق ومحدد جيدا. تم التحقق من صحة هذه النتائج بالمقارنة مع قياسات هندسة الريشة.

تظهر المعاجين الفضية سلوكا مشابها لقيم خشونة اللوحة من نقطة واحدة ، خمسة في اثنين إلى أربعة ميكرومترات. عندما تمت زيادة قيمة الخشونة إلى تسعة ميكرومترات ، أظهر اللصق B ملف تعريف تشوه هائل عند ضغوط منخفضة ، والذي انتقل إلى نطاقات مطلقة عند ضغوط أعلى. ومع ذلك ، لم يظهر اللصق A الملف الشخصي المطلوب والضغط لإنشاء تدفق السدادة المرصود أعلى بكثير من إجهاد الخضوع.

تمت مقارنة سلوك التمدد لكلا المعاجين بسرعات تمدد مختلفة باستخدام كاميرا عالية السرعة. كانت نسبة تمدد النسيج التي لوحظ عندها كسر الخيوط أطول للمعجون A في جميع السرعات. بمجرد إتقانها ، يمكن استخدام هذا النهج ليس فقط لتوصيف المعاجين الفضية ، ولكن أيضا المعلقات الأخرى المملوءة للغاية.

ومع ذلك ، يجب تعديل البروتوكول الأسي وفقا لمتطلبات المادة المعنية. يمهد نهجنا التجريبي الطريق للباحثين في مجال الإلكترونيات المطبوعة لشحن خصائص الطباعة لمعاجينهم بناء على التجارب الممسوحة ضوئيا في المختبر. سيساعد ذلك في تطوير معاجين ذات خصائص طباعة فائقة.

بعد مشاهدة هذا الفيديو ، يجب أن يكون لديك فهم جيد لكيفية القيام بتوصيف ريولوجي موثوق به للمعاجين المملوءة للغاية ، وما يجب عليك مراعاته ، في حالة حدوث ظاهرة مثل الانزلاق على الحائط أو تدفق القابس أو انسكاب العينة. ستحصل أيضا على فكرة عن إجراءات الاختبار الريولوجي المختلفة ذات الصلة بعملية الطباعة.