Name: Casting Protokolle für die Herstellung von Aluminium-Schäume Offenzellige vom Replikations Technik und der Auswirkungen auf die Porosität (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2014-12-11T13:00:00.000+00:00
Duration: 9 min 22 s
Description: Erfahren Sie die Infiltrationsmethode zur Herstellung offenzelliger Aluminiumschäume mit Natriumchlorid-Preform und Argongasdruck. Dieses Verfahren ermöglicht die kontrollierte Porosität für leichte Strukturen.

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Die entsprechende Autor möchte Nationalrat für Wissenschaft und Technologie CONACYT der mexikanischen Regierung für die Bereitstellung eines Stipendiums zu bestätigen.

HINWEIS: Die folgenden Anweisungen beziehen sich auf Protokoll A (Abbildung 1). Änderungen zum Protokoll B, C, und D sind ebenfalls aufgelistet. 1. Aluminium Bar Vorbereitung <ol><li> Stellen Sie ein großes Stück (500 g - 1 kg) von handelsüblicher Reinheit Aluminiumbarren in einen Schmelztiegel. </li><li> Den Tiegel in einen Ofen bei 800 ° C für etwa 1 Stunde, bis es geschmolzen ist. </li><li> Nehmen der Tiegel aus dem Ofen und Gießen des geschmolzenen Aluminiums in eine zylindrische Form, die 50 mm im Durchmesser, der etwas kleiner ist als der endgültige Durchmesser der Kammer, um die Infiltration (51 mm), was einen Spalt von ca. ½ mm verwendet wird. </li><li> Warten Sie 1 Stunde für die Bar abkühlen. </li><li> Entfernen Sie die Bar aus der Form. </li><li> Unter Verwendung einer Bandsäge, schneiden Sie es in 4 gleich große Stücke. </li><li> Sand die Kanten von jedem Stück, um eine gute Passform in der Infiltrationsform zu gewährleisten. </li></ol> 2. Furnace Vorbereitung <ol><li> Programmieren Sie den Ofen zu erreichen, eine 740 &amp; #176; C Plateau für mindestens 2 Std. </li><li> Die Heizungsrate des Ofens auf 20 ° C / min. </li></ol> 3. Preform Vorbereitung HINWEIS: In Abhängigkeit von der Höhe des Schaums angestrebt, variiert die Menge an NaCl für Infiltration zwischen 100 g und 300 g verwendet. <ol><li> Wähle die Infiltration NaCl zu bedienen, mit einem Durchmesser entsprechend dem Porengrößenbereich erforderlich ist (beispielsweise ein Bereich zwischen 1,4 mm und 1,7 mm). Das Material kann aus Chemikalien Lieferanten in hoher Reinheit erhalten werden, oder Supermarkt gekauft Speisesalz verwendet werden (wie Material Zusatzstoffe wie Jod und Antibackmittel haben, die aber nicht in der Praxis beeinflussen den Prozess zu einem erheblichen Teil). </li><li> Wählen Siebe eines geeigneten Größenbereich und Stack auf einem Grundbehälter mit dem kleineren Öffnungsgröße an der Unterseite. </li><li> Von den Lieferanten Tüte NaCl, nehmen rund 500 g und gießen Sie sie in den gestapelten Sieben. </li><li> Man schüttelt die SiebeEntweder manuell oder mit Hilfe einer Siebmaschine, 1 min. </li><li> Entsorgen Sie die NaCl in der größeren Maschenweite Sieb und den unteren Behälter links, links die NaCl in kleinere Blende Sieb zur Infiltration verwendet. </li><li> Wiegen Sie die Menge der Infiltration NaCl erhalten. </li><li> Wenn die Menge nicht ausreicht, wiederholen Sie die Schritte 3,4-3,7. HINWEIS: Für Protokolle B, C oder D, erhalten 100 g feine NaCl (&lt;500 um). Dies schafft einen zusätzlichen Raum in der Form für die Luft in den Vorformling während der Infiltration bei der Luft in den Vorformling hat die Kammer nicht entweichen ausreichend eingeschlossen. </li></ol> 4. Mold Vorbereitung <ol><li> Mit Schleifpapier und Laborpapierrolle, sauber die Form Zylinder (Abbildung 2), unter besonderer Berücksichtigung sowohl für die oberen und unteren Kanten, und frei von spürbaren Verunreinigungen von vorherigen Nutzung halten die Form. </li><li> Sprühen Sie die Innenseite der Form Zylinder mit Bornitrid Aerosol-Spray, wodurch eine dünne Schicht Deckdie Innenseite der Form. ANMERKUNG: Dies wird erreicht, wenn die ursprüngliche Farbe der Form wird durch eine weiße Schicht von der Spritz ersetzt; es ist nicht erforderlich, ihre spezifische Konzentration zu messen. </li><li> Lassen Sie die Formzylindertrocken für mindestens 5 min bei RT (Erwärmen auf etwa 100 ° C für bis zu 1 Stunde kann zur weiteren Trocknung angewandt werden, falls gewünscht). </li><li> Mit feinem Sandpapier, entfernen Sie alle Rückstände aus Bornitrid von den Rändern der Form Zylinder, um die Dichtung zwischen dem Formzylinder und der Formbasis zu verbessern. HINWEIS: Die nächsten 3 Schritte sind für die Protokolle A und B; Protokolle für C und D schneiden nur ein Dichtungsring für den Deckel. </li><li> Schneiden Sie 2 Dichtringe aus 1 mm dicken Graphitfolie (OD = 60 mm, ID = 51 mm), eine für die Verbindung zwischen dem oberen Rand der Form Zylinder und dem Formdeckel im Vorfeld der Ventilsystem, das andere für die Gewerkschaft zwischen dem unteren Rand der Formzylinder und der Formbasis. </li><li> Legen Sie eine der Dichtungen in der Formbasis Nut. </li><li> Stellen Sie das bottom der Formzylinder in die Nut mit der Dichtung. </li><li> Tippen leicht mit einem Hammer auf die Oberseite des Formzylinders, um den Boden an der Basisrille zu sichern. HINWEIS: Das Protokoll B, C oder D, fügen Sie den folgenden Schritt. <ol><li> Gießen Sie die 100 g feine NaCl (&lt;500 um) in die Form Zylinder und glätten die Oberseite mit einer ungeschnittenen Aluminiumleiste Antippen der Spitze davon leicht mit dem Holzhammer, um sicherzustellen, das feine NaCl wird zu einer hohen Dichte gepackt. HINWEIS: Protokoll D den folgenden Schritt hinzuzufügen. </li><li> Schneiden Sie zwei Kreise aus weichem 2 mm dicke Keramik Kaowool Decke die Größe der Form Durchmesser (51 mm) und legen Sie sie auf der Oberseite des feinen NaCl, verwenden Sie die ungeschnittene Aluminiumleiste und der Holzhammer, um sie gegen den feinen NaCl drücken. </li></ol></li><li> Gießen Sie die NaCl in den Formzylinder infiltriert werden. HINWEIS: Protokoll D den folgenden Schritt hinzuzufügen. <ol><li> Befestigen Sie die Form und die Basis auf einen Vibrationstisch, machen, dass die Formzylinder nicht von der Basisrille zu bewegen. Vibrieren1 min bei 50 Hz mit einer 0,01 m-Amplitude. </li></ol></li><li> Halten Sie das obere Ende des Zylinders an Ort und Stelle, nehmen Sie den Boden und leicht schütteln, bis die NaCl in der Form bildet eine ebene Fläche an der Spitze. </li><li> Legen Sie die vorbereiteten Aluminiumleiste oben auf der NaCl Vorform. </li><li> Legen Sie eine Graphitdichtung in die Nut der Formdeckel. </li><li> Von Hand schrauben Sie die 4 Stahlbolzen rost an der Basis und sichern Sie diese mit 4 Sätzen aus Edelstahl Muttern und Unterlegscheiben auf der Oberseite der Basis mit einem Schraubenschlüssel und legen Sie die Formdeckel auf der Oberseite des Formzylinders durch die Stollen. </li><li> Mit einem Drehmomentschlüssel auf 16 Nm eingestellt ist, schrauben Sie die vier Sätze von Stahlschrauben und Unterlegscheiben an den 4 Gewindestangen in die Basis eingeschraubt ist und sich nach oben durch den Deckel, wenn die Muttern fest angezogen sind, um die Form Deckel zu verriegeln. </li><li> Befestigen Sie die Oberseite des Deckels mit dem Ventilsystem mit der Dichtung, Klemme, Schraube und Flügelmutter. </li><li> Schließen Sie alle Ventile des Systems. </li><li> Öffnen Sie das Ventil, die zu T-er Vakuumpumpe und die Form (Ventil 3). </li><li> Schalten Sie die Vakuumpumpe, bis die Messuhr des Ventilsystems gibt den niedrigsten Druck möglich. </li><li> Schalten Sie die Vakuumpumpe. </li><li> Wenn der Verlust des Vakuums in dem System niedriger als ein Satz von 50 Torr / sec für den ersten 10 s nach dem Abschalten der Vakuumpumpe die Dichtung ausreichend gut für die Infiltration. </li><li> Lassen Sie den Deckel offen Ventil (Ventil 3), um das System bei Umgebungsdruck der Vakuumpumpe (Ventil 1) zu halten und zu schließen. </li><li> Ohne Lösen der Ventilsystem, legen Sie die Form in den vorgeheizten Ofen und warten Sie 1 Stunde. </li></ol> 5. Infiltration <ol><li> Schließen aller Ventile des Systems (3). </li><li> Öffnen Sie das Ventil, die zum Argon-Gasflasche (Ventil 2). </li><li> Öffnen Sie das Hauptventil an der Argongastank und setzen Sie die Infiltrationsdruck mit dem Regelventil (für einen Bereich von 1,4 mm bis 1,7 mm NaCl Partikelgröße, mit einem Druck von 3,5 bar). HINWEIS: Für Protokoll B wird ein Infiltrationsdruck von 3 bar verwendet. Verwenden Sie einen Druck von 1 bar für Protokolle C und D. </li><li> In Ein geschickter Weise den Deckel öffnen (Ventil 3). </li><li> Nach 1 min, entfernen Sie die Form aus dem Ofen und platzieren Sie es auf einer Kühlfläche (in diesem Fall ein Kupferblock). HINWEIS: Während des Abkühlens wird der Druck im System zu ändern. Für den ersten 5 Minuten des Prozesses, achten Sie genau auf den Druck von der Regulierungsbehörde angezeigt und bei Bedarf wieder auf die Infiltration Druck einzustellen. </li></ol> 6. Probenextraktion <ol><li> Nach 30 Minuten, wenn die Form kühl genug, um mit Licht hitzebeständige Handschuhe behandeln, nehmen Sie den Ventil-System und legen Sie die Formbasis auf einer Werkbank Schraubstock. Deckel aufdrehen aus dem oberen Ende des Zylinders. </li><li> Mit dem Deckel aus, leicht auf die Oberseite der Form Zylinder mit einem Hammer in senkrechter Richtung zu den Schraubstock Griff, um den Formzylinder von der Basis Nut zu lösen. </li><li&gt; Nehmen Sie den Formaufbau aus dem Schraubstock und legen Sie die Formzylinder im Schraubstock Griff. </li><li> Mit dem Holzhammer tippen Sie auf den verbleibenden Aluminium oben auf der Probe, um sie aus der Form Zylinder schieben. </li><li> Verwendung einer Bandsäge, schneiden den unteren Teil der Schaumstoffprobe, das Entfernen der überschüssigen Aluminium. </li><li> Je nach der Höhe des Schaums erforderlich ist, reduziert werden, wo es erwünscht ist, in der Nähe der Oberseite der Probe. </li><li> Legen Sie die infiltriert Schaum in einen Becher mit Wasser und einem Magnetrührstab auf einer Heizplatte unter Rühren, um das NaCl Vorform aufzulösen. </li><li> Stellen Sie die Temperatur der heißen Platte auf 60 ° C. Das Wasser alle 10 min, bis kein NaCl links im Schaum. HINWEIS: Um sicherzustellen, dass kein NaCl links im Schaum, das Wasser wechseln etwa 10-fach. Es ist auch möglich, regelmäßige Überprüfungen des Probengewichts nach einer kurzen Trocknungsphase zu machen. Wenn diese nicht mehr signifikant mit weiterer Eint ändern, muss das NaCl vollständig entfernt werden. </li><li> Schließlich mit Hilfe eines elektrischenLufttrockner entfernen das gesamte Wasser im Schaum verbleibt. Die Schaumprobe bereit. </li></ol>

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Die Autoren erklären, dass sie keine konkurrierenden finanziellen Interessen haben.

Die hier beschriebene grundlegende Verfahren wurde in verschiedenen Formen von anderen Forschern benutzt worden. Einige der Hauptvarianten, die Schäume verschiedener Typen geschaffen werden kann diskutiert. Bei der Beschreibung diese Schäume haben wir die Porosität gemessen wird, da dies eine schnelle und einfache Beurteilung zu machen, aber Charakterisierung anderer struktureller Eigenschaften, wie Porengröße, spezifische Oberfläche oder Strebendicke erforderlich sein, um ein umfassendes Verständnis der Schaumeigenscha...

A journal reference was corrected in the publication of <a href="http://www.jove.com/video/52268">Casting Protocols for the Production of Open Cell Aluminum Foams by the Replication Technique and the Effect on Porosity</a>. Reference 21 and 22 were originally merged together as one reference. They have been separated into references 21 and 22 in the article. The reference numbers have been updated in the article to reflect this additional reference citation. It has been updated from:
<ol start="21"><li>LeMay, J.D., Hopper, R.W., Hrubesh, L.W., &#38; Pekala, R.W. Low-Density Microcellular Materials. Materials Research Society Bulletin. 15 (12), 19&#8211;20 (1990).Seliger, H., &#38; Deuther U. Die Herstellung von Schaum- und Zellaluminium. Feiburger Forschungshefte. 103&#8211;129 (1965).</li></ol>
to:
<ol start="21"><li>LeMay, J.D., Hopper, R.W., Hrubesh, L.W., &#38; Pekala, R.W. Low-Density Microcellular Materials. Materials Research Society Bulletin. 15 (12), 19&#8211;20 (1990).</li>
<li>Seliger, H., &#38; Deuther U. Die Herstellung von Schaum- und Zellaluminium. Feiburger Forschungshefte. 103&#8211;129 (1965).</li></ol>

Erratum: Casting Protocols for the Production of Open Cell Aluminum Foams by the Replication Technique and the Effect on Porosity

Metallschäume haben eine große Menge an Interesse und die Forschungsanstrengungen in den letzten Jahren angezogen, wie durch die große Menge an Arbeit in weit reichende Überprüfung Artikel wie Banhart 1 zitiert gezeigt, Conde et al. 2 oder in jüngerer Zeit Goodall und Mortensen 3. Unter den für die Herstellung des Materials verwendeten Verfahren wird die Replikation durch die experimentelle Einfachheit und der Grad der Kontrolle über die endgültige Schaumstruktur, die angeboten werden können, unterschieden. Es sei darauf hingewiesen, dass, obwohl in der Literatur Solche Materialien werden häufig als Schäume beschrieben (und sind hier), da sie nicht durch Gasblasen erzeugt werden, innerhalb einer Flüssigkeit sie passender genannte poröse Metalle oder mikrozellularen Metalle werden. Der erste Bericht über den Replikationsprozess war in den frühen 1960er Jahren 4, und es hat sich weiter in verschiedenen Stadien seitdem entwickelt worden, mit bemerkenswerten Fortschritte, die der Arbeitsgruppe von Mortensen an der Ecole Polytechnique Federale de Lausanne in der Schweiz. Das Verfahren beruht auf dem Gießen des Metalls um eine Vorform von Teilchen, die die Form der Porosität im fertigen Materials definiert 2, 5. Nach dem Abkühlen des Vorformlings kann durch Lösungsmittel Auslaugen oder Pyrolyse entfernt werden kann, die Oxidation führt. Eine beliebte Anwendung dieser Technik nutzt NaCl als Abstandshalter auf Aluminium oder Aluminiumlegierung 5-10 11-14 Schäume herzustellen. NaCl hat mehrere Vorteile, wie leicht zugänglich, nicht toxisch und können aus dem Schaum, der durch Auflösen in Wasser entfernt werden. Durch einen Schmelzpunkt von 801 ° C, kann es mit Metallen, die einen Schmelzpunkt niedriger ist als dieser Wert, üblicherweise Aluminium angewendet werden, aber Beispiele existieren auch für die Verwendung mit Materialien wie metallischen Gläsern, durch Befeuchten einer Mischung aus Flüssigkeit Palladiumbasis Groß metallischem Glas Legierung und NaCl-Granulat 15. Substitution des NaCl mit höherem Schmelzpunkt Materialien erlaubt auch die produktion von Schäumen aus höheren Schmelzpunkt Metalle 16. Dies kann andere wasserlösliche Materialien oder unlösliche einschließlich verschiedener Arten von Sand umfassen. In dieser Form wird der Prozess mehr wie herkömmliche Sandguss, um die Sand, Hochdruckwasserstrahlen 17, 18 oder verschiedene Formen der Wasch 19 oder Rühren 20 erforderlich sind, zu entfernen. Der grundlegende Prozess 21 schreitet indem Körner NaCl und sie in eine Form 4, 22, 23. Das Grundverfahren wurde verwendet, um Aluminium und Aluminiumlegierungen Schäume 24-26 für eine Vielzahl von Schaumverhalten Untersuchungen zu machen. Es wurden weitere Schritte eingeleitet, um die Dichte weiter zu kontrollieren und die Interkonnektivität der Poren zu erhöhen; diese umfassen die Verdichtung der Vorform. Den Vorformling zu verdichten, wurde das Sintern verwendet worden 27, 28 und ist seit dem 13. in verschiedenen Experimenten verwendet wurde, mit dem SinterverhaltenNaCl bezogen auf die Temperatur, Korngröße und Dichte von Goodall et al. 29 beschrieben. Eine weitere für diesen Zweck verwendete Verfahren ist isostatisches Kaltpressen (CIP), 5, 30; Dies ist ein schnelleres Verfahren, das ein größeres Spektrum von vergleichbaren Dichten erreichen können. Das Verfahren kann auch im festen Zustand mit Metallpulver und NaCl Körner durchgeführt werden, und wird dann manchmal das Sintern und Lösungsprozess 31. Eine vollständige Übersicht über die Verwendung des Replikationstechnik bisher und Vergleich mit anderen Techniken ist Goodall und Mortensen 3 angegeben. In dieser Arbeit im Detail Anlagen berichten wir und experimentelle Protokolle, die für die Verarbeitung von Metallschäumen von der Replikationsmethode verwendet wurden, und die sich relativ leicht in einem Forschungslabor Einstellung zu implementieren. Es ist wichtig zu erkennen, dass auch andere Versionen der Geräte, mit unterschiedlichen Fähigkeiten in anderen Forschungs g existierenruppen, und dass, während das hier vorgestellte Gerät ist geeignet, um das Material zu verarbeiten, ist es nicht die einzige Version oder Protokoll, das gemacht ist, um zu arbeiten. In jedem Fall ist ein gründliches Verständnis der ein bestimmtes Verfahren die für experimentelle Erfolg. Die genauen verwendeten Protokolle sind unten aufgeführt. Die Protokollvarianten (A, B, C und D) haben kleine Veränderungen zwischen ihnen, vor allem dazu bestimmt, um die Dichte der hergestellten Schaumstoffe verändern. Die Porosität wurde aus Messungen der Schüttgewicht der Proben, deren Volumen und der Dichte von Aluminium berechnet wurde (2,7 g / cm 3). Bei der Entwicklung der für Aluminiumschaumerzeugung durch Replikation beschriebenen Verfahren, wurden Versuche unternommen, um die Menge von moderner Ausrüstung auf das kleinstmögliche Maß zu reduzieren, so dass das Verfahren so einfach wie möglich durchzuführen. Andere Varianten, die in unterschiedlichen Phasen verwendet werden können, werden später diskutiert.

<table><tbody><tr><td>Salz</td><td>Hydrosoft</td><td>Granulat Salz 25 kg 855754</td><td>http://www.travisperkins.co.uk/p/hydrosoft-granular-salt-25kg/855754/3893446</td></tr><tr><td>Aluminium</td><td>William Rowland</td><td>Aluminiumbarren 99,87% rein 25&nbsp; kg Trommel</td><td>http://www.william-rowland.com/products/high-purity-metals#product-id-1</td></tr><tr><td>Tiegel</td><td>Morgan Advance Materials</td><td>Syncarb Tiegel</td><td>http://www.morganmms.com/crucibles-foundry-products/crucibles/syncarb/</td></tr> <tr><td>Furnace</td><td>Elite Thermal Systems</td><td>TLCF10/27-3216CP & 2116 O/T</td><td>http://www.elitefurnaces.com/eng/products/furnaces/1200%20Top%20Loading%20Furnaces.php</td></tr><tr><td>Stangenform</td><td>Die Universität von Sheffield</td><td>Maßgeschneiderter</td><td>Edelstahl 304, 15&nbsp; cm Höhe, 5&nbsp; cm Innendurchmesser, 6&nbsp; cm Außendurchmesser</td></tr><tr><td>Bandsäge</td><td>Clarke</td><td>CBS45MD (6" x 4 1/2") 370W 060710025</td><td>http://www.machinemart.co.uk/shop/product/details/cbs45md-41-2in-x-6in-metal-cutting-ban</td></tr><tr><td>Schleifpapier</td><td>Wickes</td><td>Specialist Nass- & Trockenschleifpapier 501885</td><td>http://www.wickes.co.uk/Specialist-Wet+Dry-Sandpaper-PK4/p/501885</td></tr><tr><td>Siebe</td><td>Fisher Scientific</td><td>Fisherbrand Testsiebe 200 mm diamater</td><td>http://www.fisher.co.uk/product/brand_listing.php/F/Fisherbrand/Sieve</td></tr><tr><td>Balance</td><td>Precisa</td><td>XB 6200C</td><td>http://www.precisa.co.uk/precision_balances.php</td></tr><tr><td>Bornitrid</td><td>Kennametal</td><td>500 ml Spraydose</td><td>http://www.kennametal.com/content/dam/kennametal/kennametal/common/Resources/Catalogs-Literature/Advanced%20Materials%20and%20Wear%20Components/B-13-03401_ceramic_powders _brochure_EN.pdf</td></tr><tr><td>Infiltrationsform, Boden und Deckel</td><td>Die Universität von Sheffield</td><td>Maßgeschneiderter</td><td>Edelstahl 304, 15&nbsp; cm Höhe, 5,1&nbsp; cm Innendurchmesser, 6&nbsp; cm Außendurchmesser</td></tr><tr><td>Zylindrische Form</td><td>Die Universität von Sheffield</td><td>Custom Made</td><td>Kohlenstoffarmer Stahl 1020, 15 cm Höhe, 5 cm Innendurchmesser, 6 cm Außendurchmesser</td></tr><tr><td>Graphitdichtung</td><td>Gee Graphit</td><td>Geegraf Edelstahl Verstärkter Graphit 1&nbsp; mm dick</td><td>http://www.geegraphite.com/steel_reinforced.html</td></tr><tr><td>Mallet</td><td>Thor Hammer Co., Ltd.</td><td>Runder massiver Super-Kunststoff-Hammer</td><td>http://www.thorhammer.com/Mallets/Round/</td></tr> <tr><td>Schlüssel</td><td>Kennedy Professional</td><td>13 mm Ratschen-Ringschlüssel KEN5822166K</td><td>https://www.cromwell.co.uk/KEN5822166K</td></tr><tr><td>Muttern</td><td>Matlock</td><td>M8 Stahl-Sechskant-Vollmutter verzinkt</td><td>https://www.cromwell.co.uk/CTL6400068J</td></tr><tr><td>Unterlegscheiben</td><td>Matlock</td><td>M8 Form-A Stahlscheibe bzp</td><td>https://www.cromwell.co.uk/CTL6451208H</td></tr><tr><td>SS Muttern</td><td>Matlock</td><td>M8 A2 st/st Sechskant Vollmutter</td><td>https://www.cromwell.co.uk/CTL6423008F</td></tr><tr><td>SS Unterlegscheiben</td><td>Matlock</td><td>M8 A2 st/st Form-A Unterlegscheibe</td><td>https://www.cromwell.co.uk/CTL6464008H</td></tr><tr><td>Edelstahl Stehbolzen</td><td>Cromwell</td><td>M8 x 1 Mtr A2 Edelstahl Stehbolzen QFT6397080K</td><td>https://www.cromwell.co.uk/QFT6397080K</td></tr><tr><td>Ventile</td><td>Edwards</td><td>C33205000 SP16K, Nitrilmembran</td><td>https://www.edwardsvacuum.com/Products/View.aspx?sku=C33205000</td></tr><tr><td>Verschraubung Cross</td><td>Edwards</td><td>C10512412 NW16 Kreuzstück Aluminium</td><td>https://www.edwardsvacuum.com/Products/C10512412/View.aspx</td></tr><tr><td>Verschraubung T</td><td>Edwards</td><td>C10512411 NW16 T-Stück Aluminium</td><td>https://www.edwardsvacuum.com/Products/C10512411/View.aspx</td></tr><tr><td>Vakuumpumpe</td><td>Edwards</td><td>A36310940 E2M18 200-230/380-415V, 3-phasig, 50 Hz</td><td>http://www.edwardsvacuum.com/Products/View.aspx?sku=A36310940</td></tr><tr><td>Messuhr</td><td>Edwards</td><td>D35610000 CG16K, 0-1.040 mbar</td><td>http://www.edwardsvacuum.com/Products/View.aspx?sku=D35610000</td></tr><tr><td>Argongas</td><td>BOC</td><td>Pureshield Argongas</td><td>http://www.boconline.co.uk/en/products-and-supply/industrial-gases/inert-gases/pureshield-argon/pureshield-argon.html</td></tr><tr><td>Edelstahlschlauch</td><td>BOC</td><td>Edelstahlschlauch</td><td>http://www.boconline.co.uk/en/products-and-supply/speciality-equipment/hoses-and-pigtails/index.html</td></tr><tr><td>Regler</td><td>BOC</td><td>HP 1500 Serie Regler</td><td>http://www.boconline.co.uk/en/products-and-supply/speciality-equipment/regulators/single-stage-regulators/hp1500-series/hp1500-series.html</td></tr><tr><td>Kupferblock</td><td>William Rowland</td><td>Kupferbarren 25 kg</td><td>http://www.william-rowland.com/products/high-purity-metals#product-id-18</td></tr><tr><td>Schraubstock</td><td>Record</td><td>T84-34 H/duty Eng Schraubstock 4 1/2" Backen REC5658326K</td><td>https://www.cromwell.co.uk/REC5658326K</td></tr><tr><td>Becher</td><td>Fisher Scientific</td><td>11567402 - Becher, gedrungene Form, mit Teilung und Ausguss 800 ml</td><td>https://webshop.fishersci.com/insight2_uk/getProduct.do;jsessionid=16D5812 D71B8CB37B475E94281E2BEA 5.ukhigjavappp11?productCode=11567402& resultSet Position=0</td></tr><tr><td>Rührplatte</td><td>Corning</td><td>Corning Rührplatte Modell 6798-420d</td><td>http://www.corning.com/lifesciences/us_canada/en/technical_resources/product_guid/shp/shp.aspx</td></tr><tr><td colspan="4">[header]</td></tr><tr><td>Rührstab</td><td>Fisher Scientific</td><td>11848862 - PTFE Rührstab + Ring 25x6 mm</td><td>https://webshop.fishersci.com/insight2_uk/getProduct.do;jsessionid=16D5812 D71B8CB37B475E94281E2BEA 5.ukhigjavappp11?productCode=11848862& resultSet Position=0</td></tr><tr><td>Lufttrockner</td><td>V05</td><td>V05 Max Air Turbo Trockner DR-120-GB</td><td>http://reviews.boots.com/2111-en_gb/1120627/v05-v05-max-air-turbo-hair-dryer-dr-120-gb-reviews/reviews.htm</td></tr><tr><td>Keramikplatte</td><td>Morgan Advance Materials</td><td>Kaowool Blanket 2 mm dick</td><td>http://www.morganthermalceramics.com/downloads/datasheets?f[0]=field_type%3A84</td></tr><tr><td>Rütteltisch</td><td>Peveril Maschinenpark</td><td>Pevco Rütteltisch 1.25&nbsp; m x 0,625&nbsp; m x 0,6&nbsp; m</td><td>https://peverilmachinery.co.uk/equipment/vibrating-tables</td></tr></tbody></table>

casting protokolle für die herstellung von aluminium-schäume offenzellige vom replikations technik und der auswirkungen auf die porosität

Casting Protocols for the Production of Open Cell Aluminum Foams by the Replication Technique and the Effect on Porosity

Metallschäume sind interessante Materialien sowohl aus einem grundlegenden Verständnis und die praktische Anwendung der Sicht. Verwendungen vorgeschlagen worden, und in vielen Fällen experimentell validiert, für leichte oder aufprallenergieabsorbierende Struktur, wie hoher Oberfläche Wärmetauschern oder Elektroden, als Implantate für den Körper, und viele mehr. Obwohl große Fortschritte im Verständnis der Struktur-Eigenschafts-Beziehungen gemacht worden, die große Anzahl unterschiedlicher Verarbeitungstechniken, die jeweils erzeugende Material mit unterschiedlichen Eigenschaften und Struktur, bedeutet, dass das Verständnis der einzelnen Auswirkungen aller Aspekte der Struktur ist nicht vollständig. Der Replikationsprozess, wo geschmolzenes Metall zwischen den Körnern eines entfernbaren Vorform infiltriert, ermöglicht eine deutlich hohen Grad an Kontrolle und hat eine gute Wirkung verwendet worden, um einige dieser Beziehungen aufzuklären. Dennoch hat der Prozess viele Schritte, die Abhängigkeit von einzelnen &quot;Know-how&quot; sind, undDieses Papier zielt darauf ab, eine detaillierte Beschreibung aller Phasen der eine Ausführungsform dieser Verarbeitungsverfahren zu schaffen, mit Materialien und Geräten, die relativ einfach in einer Forschungsumgebung zu setzen wären. Das Ziel dieses Protokoll und seine Varianten ist es, Metallschäume in eine effektive und einfache Art und Weise zu produzieren, so dass die Möglichkeit, die Ergebnisse der Proben, indem Sie bestimmte Schritte innerhalb des Prozesses anpassen. Durch Anschluss an diese, können offenzellige Aluminiumschäume mit Porengrößen von 1 bis 2,36 mm Durchmesser und 61% bis 77% Porosität erzielt werden.

In Abbildung 4 ist die Morphologie der NaCl Körner zu sehen (Winkel- und kugelförmig), ausschließlich der Veranschaulichung. Die mit dem Protokoll A erhaltenen Schaumstoffe wurden mit eckigen Körnern und der Rest wurde mit den sphärischen Körnern. Es wurde festgestellt, dass die Verwendung der unterschiedlichen Form NaCl Körner zeigte keine Auswirkungen auf die in den Proben erhalten Porosität. Aus den Ergebnissen können wir feststellen, dass die Proben a, b und c (mit Proto...

Replikation ist eine der Verarbeitungstechniken, die zur Herstellung von porösen Metallschwämmen verwendet werden. In dieser Arbeit wird eine Implementierung des Verfahrens zur Herstellung von offenzelligem porösem Aluminium im Detail gezeigt.

Casting Protokolle für die Herstellung von Aluminium-Schäume Offenzellige vom Replikations Technik und der Auswirkungen auf die Porosität

Metal foams are interesting materials from both a fundamental understanding and practical applications point of view. Uses have been proposed, and in many ...

Das übergeordnete Ziel dieses Verfahrens ist es, einen Metallschaum durch die Infiltrationsmethode herzustellen. Dies wird erreicht, indem zuerst eine Form mit feinem Natriumchlorid am Boden, Infiltration, Natriumchlorid in der Mitte und einem Aluminiumstab oben geladen wird. Setzen Sie dann den Deckel auf die Kammer.Der zweite Schritt besteht darin, die Form an einem Ventilsystem zu befestigen und in einen vorgeheizten Ofen zu stellen, um das Aluminium zu schmelzen. Als nächstes wird Argongasdruck auf das geschmolzene Aluminium ausgeübt und in die freien Räume zwischen den infiltrierenden Natriumchloridkörnern gedrückt. Die letzten Schritte bestehen darin, die Form aus dem Ofen zu nehmen und die Schaumprobe zu entnehmen.Schneiden Sie dann die Probe zu und entfernen Sie das Natriumchlorid in einem Wasserbad. Letztendlich geben das Gewicht und das Volumen der Probe ihre Dichte an und informieren über Änderungen im Protokoll, um Schäume mit unterschiedlichen Eigenschaften zu erhalten. Im Allgemeinen werden Personen, die mit dieser Methode noch nicht vertraut sind, Schwierigkeiten haben, da geringfügige Abweichungen im Verfahren einen großen Einfluss auf das Ergebnis haben.Stellen Sie in einem ersten Schritt den Ofen auf 20 Grad Celsius pro Minute auf eine Endtemperatur von 740 Grad Celsius ein, wenn er seine Endtemperatur erreicht, beginnen Sie mit der Vorbereitung des Preforms, der Preform wird in eine Form gelegt. Die Form in diesem Experiment ist zylindrisch, 150 Millimeter hoch und hat einen Innendurchmesser von 51 Millimetern. Vor diesem Experiment wurde ein Aluminiumbarren mit kommerzieller Reinheit für die Verwendung in der Form gegossen.Das Aluminium wird zu einem zylindrischen Stab mit einem Durchmesser von 50 Millimetern umgeformt. Die Stange wird in vier gleiche Teile geschnitten, was für vier Versuche ausreicht. Beginnen Sie als Nächstes mit dem Sammeln des Natriumchlorids, das für die Infiltration verwendet werden soll.Wählen Sie ein Sieb mit Öffnungen, die etwa so groß sind wie der kleinste akzeptable Durchmesser, und ein weiteres mit Öffnungen, die etwa so groß sind wie der größte Porendurchmesser. Stellen Sie einen Behälter zum Auffangen von gefiltertem Natriumchlorid auf die Bank. Setze das Sieb mit der kleinsten Öffnung darauf.Platzieren Sie das Sieb mit den größeren Öffnungen darüber an dieser Stelle, fertig, entweder hochreines oder Supermarkt-Natriumchlorid. Geben Sie ca. 500 Gramm Natriumchlorid in ein Gefäß und gießen Sie es in die gestapelten Siebe. Rühren Sie dann die Siebe eine Minute lang nach dem Rühren den Inhalt des oberen Siebs weg.Entsorgen Sie auch das Natriumchlorid aus dem Bodenbehälter. Das Natriumchlorid im mittleren Sieb wird nach dem Wiegen zur Infiltration verwendet. Das Experiment in diesem Video verwendet sowohl eine Infiltration, Natriumchlorid als auch ein feines Natriumchlorid.Verwenden Sie die Siebtechnik einmal, um 150 Gramm Infiltration und Natriumchlorid zu sammeln, und ein zweites Mal, um 100 Gramm feines Natriumchlorid zu sammeln. Nachdem Sie das Natriumchlorid gesammelt haben, fahren Sie fort, indem Sie mit der Infiltrationsform arbeiten. Es sollte sauber und frei von Verunreinigungen aus der vorherigen Verwendung sein.Verwenden Sie ein Bornitrid-Aerosolspray, um eine dünne Beschichtung im Inneren des Zylinders zu erzeugen. Nachdem der Zylinder getrocknet ist, verwenden Sie feines Schleifpapier, um Bornitridrückstände von den Enden des Zylinders zu entfernen, während die Form vorbereitet ist. Arbeite mit dem Formboden.Legen Sie eine Graphitdichtung auf die Nut des Sockels. Setzen Sie dann den Boden des Formzylinders mit einem Hammer in die Nut oben auf der Dichtung ein, klopfen Sie auf die Zylinderoberseite, um sie in der Basis zu sichern, bevor Sie fortfahren. Holen Sie sich nun die 100 Gramm Natriumchlorid und gießen Sie es in den Formzylinder.Legen Sie einen ungeschnittenen Aluminiumstab auf die Oberseite und klopfen Sie leicht mit einem Hammer darauf, um die Packungsdichte zu erhöhen und die Oberfläche des Natriumchlorids flach zu machen. Entfernen Sie den ungeschnittenen Stab und gießen Sie das zu infiltrierende Natriumchlorid in die Form. Halten Sie die Oberseite des Zylinders an Ort und Stelle und heben Sie die Basis an, um die Baugruppe leicht zu schütteln, bis das Natriumchlorid oben eine ebene Oberfläche bildet.Legen Sie anschließend den vorbereiteten Aluminiumstab auf den Natriumchlorid-Preform. Setzen Sie den Formdeckel mit Dichtung auf den Formzylinder und befestigen Sie ihn. Transportieren Sie die Form an den Ort, an dem sie an eine Gas- und Vakuumpumpe angeschlossen wird.Schnüren Sie die Form unter den Schlauch für das Ventilsystem. Befestigen Sie dann den Schlauch ordnungsgemäß an der Oberseite des Deckels. Die Ventile direkt über der Form steuern die Isolierung des Argongasflusses der Form und den Zugang zur Vakuumpumpe.Zunächst sollten alle Ventile geschlossen sein. Um die Formdichtung zu testen, öffnen Sie die Ventile zur Form und zur Vakuumpumpe. Pumpen Sie auf den niedrigstmöglichen Druck, bevor Sie anhalten und die Verlustrate überprüfen.Nachdem Sie die Formdichtung getestet haben, stellen Sie das System mit dem Überdruckventil der Pumpe wieder auf Umgebungsdruck her. Fahren Sie fort, indem Sie das Ventil schließen, das zur Vakuumpumpe führt. Während die Form noch am Ventilsystem befestigt ist, bewegen Sie die Form in den vorgeheizten Ofen.Lassen Sie es dort eine Stunde lang stehen. Starten Sie nach einer Stunde den Infiltrationsprozess Indem Sie das Ventil zur Form schließen, sollten alle Ventile im System geschlossen sein. Öffnen Sie als Nächstes die Ventile zur Argonne-Gasflasche.Um den Infiltrationsdruck bereitzustellen, bereiten Sie das Öffnen des Formventils vor. Öffnen Sie schnell das Formventil und warten Sie eine Minute. Nehmen Sie die Form aus dem Ofen und legen Sie sie auf eine Kühlfläche, hier einen Kupferblock.Überwachen Sie in den nächsten fünf Minuten den Druck am Argonne-Regler und stellen Sie den Argonne so ein, dass der Infiltrationsdruck aufrechterhalten wird. Wenn die Form kühl genug ist, ergreifen Sie geeignete Schritte, um sie vom Ventilsystem zu lösen. Wenn dies erledigt ist, transportieren Sie die Form zu einer Werkbank, wo die Probe entnommen werden kann.Befestigen Sie an einer Werkbank, die mit einem Schraubstock ausgestattet ist, den Boden der Form im Schraubstockgriff und schrauben Sie die Beschläge ab, mit denen der Deckel an der Oberseite des Zylinders befestigt ist. Um die Oberseite zu entfernen, während die Oberseite entfernt ist, klopfen Sie mit einem Hammer leicht senkrecht zum Schraubstockgriff auf den Formzylinder, um den Formzylinder von der Basisnut zu lösen. Lassen Sie anschließend den Schraubstockgriff los, um die Formbasis zu entfernen.Legen Sie nach dem Entfernen den Formboden beiseite und bereiten Sie sich darauf vor, den Formzylinder in den Schraubstock zu setzen. Befestigen Sie den Formzylinder im Schraubstockgriff, so dass das restliche Aluminium an der Oberseite der Probe mit dem Hammer zugänglich ist. Klopfen Sie auf das restliche Aluminium an der Oberseite der Probe, um es aus dem Formzylinder zu drücken.Das zurückgewonnene Material wird mit einer Schaumprobe versehen, überschüssige Aluminiumproben in der gewünschten Höhe können mit einer Bandsäge geschnitten werden. Nach dem Schneiden von Proben in der gewünschten Höhe muss das Natriumchlorid aus dem Preform entfernt werden. Dazu hast du ein mit ausreichend Wasser gefülltes Becherglas, um den Schaum abzudecken, und einen magnetischen Rührstab auf einer Rührplatte.Beginnen Sie mit dem Rühren und fügen Sie den Schaum hinzu. Stellen Sie die Temperatur auf 60 Grad Celsius ein und seien Sie darauf vorbereitet, das Wasser alle 10 Minuten zu wechseln, bis kein Natriumchlorid mehr im Schaum vorhanden ist. Das Protokoll wurde dreimal für Natriumchloridkörner unterschiedlicher Größe befolgt.Die Porengrößen des Schaums reichen von einem Millimeter bis etwa 1,2 Millimeter, von 1,4 Millimetern bis 1,7 Millimetern und von zwei Millimetern bis etwa 2,4 Millimetern. Die durchschnittliche Porosität der Proben beträgt 70 %Jede Probe besteht aus 99,95 % Aluminium und misst 51 Millimeter im Durchmesser und etwa 25 Millimeter in der Höhe. Einmal gemeistert, kann diese Technik in zwei Stunden durchgeführt werden, wenn sie richtig durchgeführt wird.

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Research

Forschung

JoVE Journal

Engineering

Ingenieurwesen

Wir präsentieren zwei Prozesse für die Mikrofabrikation von porösen Polymer-Chips für dreidimensionale Zellkultivierung. Die erste ist Heißprägen mit einem Lösemitteldampf Schweißverfahren kombiniert. Die zweite nutzt ein neu entwickeltes microthermoforming Prozess mit Ionen-Track-Technologie führt zu einer wesentlichen Vereinfachung der Herstellung kombiniert.

Microfabrication der Chip-Größe Gerüste für die dreidimensionale Kultivierung der Zellen

Dieses Video beschreibt das Verfahren zur Synthese von reinen ECM-abgeleiteten Schäumen, ohne dass eine chemische Vernetzung erforderlich ist. Diese aus der EZM gewonnenen Schaumstoffe finden Anwendung als fortschrittliche 3D-In-vitro-Zellkulturmodelle oder als pro-regenerative Biogerüste.

Herstellung von Schaum aus extrazellulärer Matrix durch Lyophilisierung: Ein Verfahren zur Erzeugung biologischer Gerüste aus EZM von dezellularisiertem Gewebe

In dieser Arbeit wurden Gerüste aus Poly(milchsäure)/Polyethylenglykol (PLA/PEG) mit einer Kombination aus Schmelzemischen und selektiver Laugung hergestellt. Das hierin diskutierte Verfahren ermöglichte die Entwicklung von dreischichtigen Gerüsten durch hochgradige Kontrolle sowohl der Porosität als auch der Porengröße. Die mechanischen Eigenschaften wurden auch in einer physiologischen Umgebung bewertet.

Ein Facile und umweltfreundliche Weg zu fabrizieren Poly (Milchsäure) Scaffolds mit Graded Porengröße

Die gewebespezifischen extrazellulären Matrix (ECM) ist ein wichtiger Vermittler der Zellfunktion. Dieser Artikel beschreibt Verfahren zur Synthese von reinem ECM-derived Schaumstoffen und Microcarriern , die ohne die Notwendigkeit für eine chemische Vernetzung für Anwendungen in der modernen 3D in vitro Zellkulturmodellen oder als Pro-regenerative bioscaffolds in Kultur stabil ist.

Die Herstellung von extrazellulären Matrix-derived Foams und Mikroträgern als gewebespezifische Zellkultur und Delivery-Plattformen

Diese Studie stellt eine Methode zur Herstellung von 3D, biologisch abbaubare, schaumartige Gerüste Zelle basierend auf biokompatible Seitenkettenflüssigkristall Elastomere (LCEs). Die konfokale Mikroskopie Experimente zeigen, dass schaumartige LCEs ermöglichen Zellanheftung, Proliferation und die spontane Ausrichtung der C2C12s Myoblasten.

Synthese von biokompatiblen Liquid Crystal Elastomerschäume als Zellgerüste für 3D Spatial Zellkulturen

Wir präsentieren ein Verfahren zur hochkontrollierten und faltenfreien Übertragung von Blockcopolymer-Dünnschichten auf poröse Stützsubstrate mit einer 3D-gedruckten Abflusskammer. Die Drainagekammerkonstruktion ist von allgemeiner Bedeutung für alle Verfahren, bei denen makromolekulare Filme auf poröse Substrate übertragen werden, was normalerweise von Hand in unwiederbringlicher Weise erfolgt.

Verfahren zur Übertragung von Polymerfolien auf poröse Substrate mit minimierten Defekten

Dieser Beitrag beschreibt ein Protokoll zusammen mit einer vergleichenden Untersuchung von zwei mikrofluidischen Fertigungstechniken, nämlich Photolithographie/Nassätzung/thermische Bindung und Selektive Laser-induzierte Ätzung (SLE), die für Hochdruckbedingungen geeignet sind. Diese Techniken sind Förderplattformen für die direkte Beobachtung des Flüssigkeitsflusses in ersatzdurchlässigen Medien und gebrochenen Systemen unter Reservoirbedingungen.

Mikrofluidische Fertigungstechniken zur Hochdruckprüfung von mikroskaligen superkritischenCO2-Schaumtransporten in gebrochenen unkonventionellen Reservoirs

Das vorliegende Protokoll beschreibt die Herstellung von hochoffenen porösen Mikrosphären (HOPMs) auf Basis von Poly(Milchsäure-Co-Glykolsäure) mittels der auf einer Einzelemulsionsformulierung basierenden einfachen mikrofluidischen Technologie. Diese Mikrosphären haben potenzielle Anwendungen im Tissue Engineering und im Arzneimittelscreening.

Herstellung hochoffenporiger Mikrokugeln (HOPMs) mittels mikrofluidischer Technologie

Die Minimierung der Variabilität der Partikelfraktion innerhalb von Granulatgerüsten erleichtert reproduzierbare Experimente. Diese Arbeit beschreibt Methoden zur Erzeugung granularer Gerüste mit kontrollierten Partikelfraktionen für in vitro Tissue Engineering Anwendungen.

Kontrolle der Partikelfraktion in mikroporös geglühten Partikelgerüsten für die 3D-Zellkultur

Dieses Protokoll stellt ein verbessertes Entformungsverfahren für die Doppelgusstechnik von Polydimethylsiloxan (PDMS) dar, indem Silikonöl als nicht-adhäsive Barriere zwischen den PDMS-Schichten eingeführt wird. Im Gegensatz zu Plasma- oder chemischen Methoden zur Oberflächenmodifikation erfordert dieser Ansatz keine spezielle oder kostspielige Ausrüstung, was ihn zu einer zugänglicheren und kostengünstigeren Alternative macht.

Verbesserter Doppelguss von Polydimethylsiloxan (PDMS) durch Silikonölbehandlung für die Replikation dicht gepackter Mikrostrukturen

Diese Studie beschreibt ein überkritisches Kohlendioxid-Schäumverfahren zur Herstellung von kohlenstofffaser- und bambusfaserverstärkten Poly (Butylenadipat-co-terephthalat)-Schäumen.

Herstellung von kohlenstofffaser- und bambusfaserverstärkten Poly(butylenadipat-co-terephthalat)-Schäumen durch überkritisches Kohlendioxidschäumen

Erfahren Sie die Infiltrationsmethode zur Herstellung offenzelliger Aluminiumschäume mit Natriumchlorid-Preform und Argongasdruck. Dieses Verfahren ermöglicht die kontrollierte Porosität für leichte Strukturen.

Casting Protokolle für die Herstellung von Aluminium-Schäume Offenzellige vom Replikations Technik und der Auswirkungen auf die Porosität (Video) | JoVE Journal

Casting Protokolle für die Herstellung von Aluminium-Schäume Offenzellige vom Replikations Technik und der Auswirkungen auf die Porosität

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