مكونات مادية متعددة المستندة إلى الخزف – المضافة في تصنيع مكونات الزركونيا اللونين الأبيض والأسود بلدن 3D-الطباعة (سيرام-T3DP)

يمكن أن تساعد هذه الطريقة في فتح الباب أمام مكونات السيراميك لتطبيقات متعددة مثل مفاعلات السيراميك، أدوات الجراحة، أو المنتجات الفاخرة المخصصة. الميزة الرئيسية لهذه التقنية هي أن موقف بعض المواد يحدث بشكل انتقائي. وشهادة بعض المواد يحدث بشكل مستقل عن بعض خصائص المواد.

كان لدينا فكرة لأول مرة لهذا الأسلوب عندما فكرنا في تكييف معرفتنا في مجال النهج متعددة المواد لتصنيع المضافة. لجعل تعليق بالحرارة، حدد أولا مساحيق. تصنيع المضافة من الكائنات السوداء والبيضاء يتطلب اثنين من المساحيق.

في هذه الحالة، والخيارات هي الزركونيا الأسود-1 والزركونيا الأبيض-1. التي لديها درجات حرارة مركزية مماثلة. الحصول على الانبعاثات الميدانية مسح المجهر الإلكتروني صور كلا مساحيق لتوصيف بعض فيما يتعلق شكل الجسيمات ومساحة السطح.

هنا يبلغ متوسط قطر الجسيمات من الزيركونيا الجزيئات البيضاء تقريبا 4/10 من ميكرومتر. كما تقاس مع مقياس بالليزر، والجسيمات السوداء الزركونيا لديها متوسط قطرها 1/2 ميكرومتر. الانتقال إلى إعداد تعليق في هابل القابلة للتسخين.

إعداد كل تعليق على حدة مع المذاب في 100 درجة مئوية عن طريق ذوبان خليط من البارافين و شمع النحل. قبل مواصلة التحقق من السفينة لضمان أن الذوبان هو كامل. بمجرد اكتمال الذوبان ، التجانس خليط البوليمر.

بعد ذلك، قم بتقليل سرعة القرص محلل. ثم، على عدة خطوات، ببطء إضافة واحدة من مساحيق الزركونيا، بحيث يصبح 40٪ من الخليط من حيث الحجم. بعد ذوبان البارافين، شمر النحل، والمكونات الكيميائية الأخرى، التجانس خليط البوليمر.

المقبل تقليل سرعة القرص الهاك. ثم، على عدة خطوات، ببطء إضافة واحدة من مساحيق الزركونيا، بحيث يصبح 40٪ من الخليط من حيث الحجم. توقف عندما يكون محتوى المسحوق 40٪ من حيث الحجم.

القيمة المستهدفة لكل من التعليقات البيضاء والسوداء. ثم، يحرك مسحوق البوليمر خليط لمدة ساعتين في 100 درجة مئوية. بعد التحريك، تأكد من تجانس الخليط قبل أن يسبق.

كما أنها خلقت، تميز كل تعليق المنصهر باستخدام مقياس الرودومي. رسم اللزوجة الديناميكية كدالة لمعدل القص لدرجات الحرارة المختلفة. هذه البيانات هي لzirconia الأسود 1، والزركونيا الأبيض-1 في اثنين من درجات الحرارة المختلفة.

بالنسبة للتعليق ودرجة الحرارة، تأكد من أن اللزوجة الديناميكية أقل من 100 ثانية باسكال لمعدل القص 10 في الثانية. أقل من 20 باسكال ثانية لمعدل القص 100 في الثانية. وأقل من واحد باسكال الثانية لمعدل القص من 5000 في الثانية الواحدة.

إذا لزم الأمر، تغيير اللزوجة الديناميكية عن طريق زيادة درجة الحرارة أو إضافة خليط البوليمر. ابدأ العمل مع جهاز طباعة ثلاثي الأبعاد بالبلاستيك بالحرارة. يصور هذا الرسم الأجهزة ثلاثة أنظمة التوزيع الجزئي.

التي يمكن أن تعمل في وقت واحد أو بشكل فردي. كما يصور هو الماسح الضوئي ملف التعريف المستخدمة للمساعدة في تحديد إخراج رأس الطباعة. هذا هو رأس الطباعة ثلاثية الأبعاد بالبلاستيك الحراري كما يظهر في نظام الطباعة.

حدد اثنين من موزعات لاستخدامها. لتصنيع المواد المضافة بالأبيض والأسود، أضف التعليق الأسود إلى موزع واحد، والتعليق الأبيض إلى الآخر. عندما تكون جاهزة، تجربة من خلال تغيير تردد ترسب، وسرعات المحور، وغيرها من المعلمات لقطرات واحدة وسلاسل قطرات.

استخدم الماسح الضوئي الخاص بالملف الشخصي، والذي يستخدم الليزر الأزرق لجمع البيانات لتوصيف الإخراج. تحديد المعلمات الاستغناء بحيث قطرات من كل من المواد لها نفس الخصائص. اضبط المسافة بين قطرات مفردة لتجنب الاختلافات في الارتفاعات للمواد المختلفة.

وفيما يلي أمثلة من قطرات واحدة وسلاسل قطرات، التي تنتج مع معلمات مختلفة واستخدام كل من تعليق أبيض وأسود. مراجعة إخراج مجموعة من المعلمات للشكل والحجم والتجانس. بعد تحديد معلمات الطباعة، قرر الجزء المطلوب.

استخدام نموذج 3D ولدت من الجزء، وحفظ ملف نماذج في تنسيق التصنيع المضافة. في برنامج Slicer ، تعيين المواد اثنين إلى مجالات مختلفة من المكونات عن طريق تخصيص نظام التوزيع الجزئي المقابلة. إنشاء رموز G وتحميلها إلى الطابعة.

تأكد من تعيين المعلمات وبدء المهمة. طباعة هذه القطعة سوف يستغرق حوالي ساعة في ثمانية ملليمترات في الثانية الواحدة. استرداد العينة عند اكتمال عملية البناء.

عند هذه النقطة، العينة جاهزة للفك. خذ العينة لإعداده للفك. ضع العينة في شاشة خشنة إلى سرير مسحوق الألومينا للحصول على الدعم وتوزيع درجة الحرارة.

المقبل، ووضع سرير مسحوق مع العينة في فرن الغلاف الجوي الهواء. وتعيين برنامج التدفئة والتبريد لضمان وجود خلل الترابط الحرة. استرداد العينة عندما تكون في درجة حرارة الغرفة.

و مواصلة الخطوات التالية. إزالة العينة من مسحوق الفراش. ثم، إزالة بعناية أي مسحوق الفراش مع فرشاة غرامة.

لفك ثنائي ثان، ضع العينة على أثاث فرن الألومينا. العودة إلى الهواء في جو الفرن واستخدام معدل التدفئة أكثر سرعة ونفس معدل التبريد للعينة. بعد التبريد، واتخاذ العينة إلى الهواء محور الغلاف الجوي الفرن.

مركز العينة في 1، 350 درجة مئوية، لمدة ساعتين. هذه هي القطعة المصنعة في نهاية خطوات الواجهة والتمركز ، جنبا إلى جنب مع نموذجها ثلاثي الأبعاد. استخدم ماسح ضوئي ثلاثي الأبعاد لتوصيف انكماش المكون، والذي يجب أن يكون حوالي 20٪ في كل اتجاه.

قم بإجراء مزيد من التوصيف على عينات مطبوعة مقطعة ومصقولة. هذا المجال الانبعاثات المسح الإلكتروني صورة المجهر هو من المقطع عرضية في واجهة planer بين الزركونيا 1 الأبيض مركزة والزركونيا الأسود-1. الحصول على مزيد من المعلومات مع الطاقة تشتت الأشعة السينية التحليل الطيفي من المنطقتين.

على البحث عن قمم المرتبطة الألومينا, النتائج تشير إلى أن أكثر الألومنية الصليب يحدث في الزركونيا الأسود-1. هذه النقاط القياس داخل المنطقة السوداء الزركونيا. يتم الكشف عن تكوينها مع الطاقة تشتت الأشعة السينية الطيفي.

الأطياف من هذا التحليل أكثر تفصيلا، ويظهر المجهرية الزركونيا السوداء وقد الألومنيوما بالانكاد. بمجرد اتقانها، يمكن لهذه التقنية تغيير طريقة تصميم واستخدام مكونات السيراميك. أثناء استخدام هذه التقنية عليك أن تتذكر أنها مجرد تقنية تشكيل.

والهيئات الخضراء يجب أن تكون مفككة ومركزة لتحقيق خصائص السيراميك النهائي. بعد مشاهدة هذا الفيديو، يجب أن يكون لديك فهم جيد لكيفية الجمع بين، والمواد الخزفية عن طريق التصنيع المضافة.