멀티 소재 세라믹 기반 구성 요소-열가 소성 3D 인쇄 (CerAM-T3DP)에 의해 흑백 지 르 코니 아 부품의 제조 첨가물

이 방법은 세라믹 반응기, 수술 도구 또는 맞춤형 고급 제품과 같은 다양한 응용 분야에 세라믹 부품의 문을 여는 데 도움이 될 수 있습니다. 이 기술의 주요 장점은 일부 물질의 위치가 선택적으로 발생한다는 것입니다. 그리고 일부 재료의 인증은 일부 재료 특성과 독립적으로 발생합니다.

우리는 먼저 이 방법에 대한 아이디어를 가지고 있었는데, 우리는 적층 제조에 대한 다중 물질 접근법 분야에서 우리의 지식의 적응에 대해 생각할 때. 열가소성 현탁액을 만들려면 먼저 분말을 선택하십시오. 흑백 물체의 첨가제 제조에는 두 가지 분말이 필요합니다.

이 경우 선택 사항은 지르코니아 블랙-1과 지르코니아 화이트-1입니다. 이는 비슷한 중심 온도를 가지고 있습니다. 입자 모양과 표면적에 대하여 몇몇을 특징기 위하여 두 분말의 전자 현미경 심을 스캐닝하는 필드 방출을 얻습니다.

여기서 지르코니아 백색 입자의 평균 입자 직경은 마이크로미터의 약 4/10이다. 레이저 디락토미터로 측정된 바와 같이 지르코니아 흑색 입자의 평균 직경은 1/2 마이크로미터입니다. 열용 용존기에서 서스펜션을 준비하려면 계속 하십시오.

파라핀과 밀랍의 혼합물을 녹여 100도에서 용해제와 별도로 각 서스펜션을 준비합니다. 계속 검사하기 전에 용기가 용융이 완료되었는지 확인하십시오. 용융이 완료되면 폴리머 혼합물을 균질화하십시오.

다음으로 해결자 디스크의 속도를 줄입니다. 그런 다음 여러 단계에 걸쳐 지르코니아 분말 중 하나를 천천히 추가하여 혼합물의 40 %가부로 됩니다. 파라핀, 밀랍 및 기타 화학 성분을 녹인 후 중합체 혼합물을 균질화합니다.

다음으로 용존 디스크의 속도를 줄입니다. 그런 다음 여러 단계에 걸쳐 지르코니아 분말 중 하나를 천천히 추가하여 혼합물의 40 %가부로 됩니다. 분말 함량이 부피량별로 40%일 때 중지하십시오.

흑백 서스펜션모두에 대한 대상 값입니다. 그런 다음 분말 폴리머 혼합물을 섭씨 100도에서 2시간 동안 저어줍니다. 교반 후, 혼합물이 선행 전에 균질화되었는지 확인하십시오.

그들이 만든 대로, 레오미터를 사용하여 각 용융 서스펜션을 특성화. 다른 온도에 대한 전단 속도의 함수로 동적 점도를 플롯합니다. 이 데이터는 지르코니아 블랙-1, 그리고 지르코니아 화이트-1 두 개의 다른 온도에 대 한.

지정된 서스펜션 과 온도의 경우 동적 점도가 초당 10의 전단 속도의 경우 100 초 미만인지 확인하십시오. 초당 100의 전단 속도의 경우 20 초 미만입니다. 그리고 초당 5000의 전단 속도에 대한 1 파스칼 초 미만.

필요한 경우 온도를 높이거나 폴리머 혼합물을 추가하여 동적 점도를 변경합니다. 열가소성 3D 프린팅 장치로 작업을 시작합니다. 이 도면은 장치 세 마이크로 디스펜싱 시스템을 묘사합니다.

동시에 또는 개별적으로 작동할 수 있습니다. 또한 인쇄헤드 출력의 특성화에 사용되는 프로파일 스캐너도 묘사되어 있습니다. 이것은 인쇄 시스템에 나타나는 열가소성 3D 인쇄헤드입니다.

사용할 디스펜서 두 개를 선택합니다. 흑백 적정 제조의 경우 한 디스펜서에 검은색 서스펜션을 추가하고 다른 디스펜서에 흰색 서스펜션을 추가합니다. 준비되면 단일 방울 및 물방울 체인에 대한 증착 빈도, 축 속도 및 기타 매개 변수를 변경하여 실험합니다.

파란색 레이저를 사용하여 데이터를 수집하여 출력을 특성화하는 프로파일 스캐너를 사용합니다. 두 재료의 액적이 동일한 특성을 갖을 수 있도록 디스펜싱 매개변수를 식별합니다. 단일 방울 사이의 거리를 조정하여 다양한 재료의 높이 차이를 방지합니다.

다음은 서로 다른 매개 변수로 생성되고 흑백 서스펜션을 모두 사용하여 단일 물방울 및 물방울 체인의 예입니다. 모양, 볼륨 및 균질성에 대한 매개 변수 범위의 출력을 검토합니다. 인쇄 매개 변수를 결정한 후 원하는 부분을 결정합니다.

부품의 생성된 3D 모델을 사용하고 모델 파일을 적세 제조 형식으로 저장합니다. 슬라이서 소프트웨어에서 해당 마이크로 디스펜싱 시스템을 할당하여 두 재료를 서로 다른 구성 요소 영역에 할당합니다. G 코드를 생성하고 프린터에 업로드합니다.

매개 변수가 설정되어 있는지 확인하고 작업을 시작합니다. 이 작품을 인쇄하는 데 초당 8 밀리미터에서 약 1 시간이 소요됩니다. 건물 프로세스가 완료되면 샘플을 복구합니다.

이 시점에서 샘플은 바인딩할 준비가 되었습니다. 샘플을 사용하여 구속력을 준비합니다. 거친 스크린에 샘플을 알루미나 파우더 침대에 배치하여 지지 및 온도 분포를 지원합니다.

다음으로, 샘플이 있는 파우더 베드를 공기 대기 용광로에 넣습니다. 그리고 결함 없는 결합을 보장하기 위해 가열 및 냉각 프로그램을 설정합니다. 실온에 있을 때 샘플을 검색합니다.

그리고 다음 단계를 계속합니다. 침구 분말에서 샘플을 제거합니다. 그런 다음 미세 한 브러시로 침구 분말을 조심스럽게 제거하십시오.

두 번째 구속력을 위해 샘플을 알루미나 가마 가구에 놓습니다. 공기 대기 오븐으로 돌아가 시료에 대해 보다 빠른 가열 속도와 동일한 냉각 속도를 사용합니다. 냉각 후 샘플을 용광로를 중심으로 대기 대기로 가져 가라.

샘플을 섭씨 1, 섭씨 350도에서 2시간 동안 중심으로 합니다. 이것은 3D 모델과 함께 구속력 및 중심 단계의 끝에있는 제조 된 조각입니다. 3D 스캐너를 사용하여 각 방향에서 약 20%여야 하는 구성 요소 수축을 특성화합니다.

절단 및 광택 인쇄 된 샘플에 추가 특성을 수행합니다. 이 현장 방출 스캐닝 전자 현미경 이미지는 중앙 지르코니아 화이트-1과 지르코니아 블랙-1 사이의 플래너 인터페이스에서 단면이다. 두 지역의 에너지 분산 X선 분광 분석으로 더 많은 정보를 얻을 수 있습니다.

알루미나와 관련된 봉우리를 검색할 때, 결과는 지르코니아 블랙-1에서 더 많은 알루미나 십자가가 발생함을 나타냅니다. 이러한 측정 지점은 지르코니아 흑색 영역 내에 있습니다. 그들의 구성은 에너지 분산 엑스레이 분광기로 드러난다.

이 보다 상세한 분석에서 스펙트럼, 지르코니아 블랙 미세 구조는 알루미나 침전. 이 기술이 마스터되면 세라믹 부품을 설계하고 사용하는 방식을 바꿀 수 있습니다. 이 기술을 사용하는 동안 당신은 단지 형성 기술임을 기억해야합니다.

그리고 녹색 몸은 최종 세라믹 특성을 달성하기 위해 구속되고 중심이되어야합니다. 이 비디오를 시청한 후에는 적정 제조를 통해 세라믹 재료를 결합하는 방법에 대해 잘 이해해야 합니다.