Мульти материала на керамической основе компонентов – добавка, изготовление черно-белых циркония компонентов термопластичных 3D-печати (CerAM - T3DP)

Этот метод может помочь открыть дверь для керамических компонентов для многообразного применения, таких как керамические реакторы, хирургические инструменты, или индивидуальные предметы роскоши. Основным преимуществом этой техники является то, что положение какого-то материала происходит выборочно. А сертификация какого-то материала происходит независимо от некоторых материальных свойств.

Впервые у нас возникла идея этого метода, когда мы думали об адаптации наших знаний в области многопрофи всех материальных подходов к аддитивной промышленности. Чтобы сделать термопластичную подвеску, сначала выберите порошки. Аддитивное изготовление черно-белых предметов требует двух порошков.

В этом случае, выбор zirconia черный-1 и циркония белый-1. Которые имеют сопоставимые температуры центрирования. Получить полевых выбросов сканирования электронного микроскопа изображения обоих порошков, чтобы охарактеризовать некоторые в отношении формы частиц и площади поверхности.

Здесь средний диаметр частицы белых частиц цирконии составляет примерно 4/10 микрометра. Как измеряется с помощью лазерного дифрактометра, черные частицы цирконии имеют средний диаметр 1/2 микрометра. Двигайтесь дальше, чтобы подготовить подвески в нагреваемом растворимом.

Подготовка каждой подвески отдельно с растворитель при 100 градусов по Цельсию путем плавления смеси парафина и пчелиного воска. Перед началом проверки судна, чтобы убедиться, что таяние завершено. Как только таяние завершено, гомогенизировать полимерную смесь.

Затем уменьшите скорость диска-решатера. Затем, в течение нескольких шагов, медленно добавить один из порошков цирконии, так что становится 40% смеси по объему. После плавления парафина, пчелиного воска и других химических компонентов гомогенизируйте полимерную смесь.

Далее уменьшите скорость диска раствория. Затем, в течение нескольких шагов, медленно добавить один из порошков цирконии, так что становится 40% смеси по объему. Остановитесь, когда содержание порошка составляет 40% по объему.

Целевое значение для черно-белых суспензий. Затем перемешайте порошковую полимерную смесь в течение двух часов при 100 градусах по Цельсию. После перемешивания убедитесь, что смесь гомогенизирована до предшествующей.

Как они создали, характеризуют каждую расплавленную подвеску с помощью реометра. Участок динамической вязкости в качестве функции скорости стрижки для различных температур. Эти данные для цирконии черный-1, и циркония белый-1 при двух различных температурах.

Для данной подвески и температуры убедитесь, что динамическая вязкость ниже 100 паскаль секунд для стрижки скорость 10 в секунду. Ниже 20 паскаль секунд для стрижки скорость 100 в секунду. И ниже одной паскаль второй для стрижки скорость 5000 в секунду.

При необходимости измените динамическую вязкость, увеличив температуру или добавив полимерную смесь. Начните работать с термопластичный 3D-печать устройства. На этом рисунке изображены устройства трех микропродающих систем.

Которые могут работать одновременно или индивидуально. Также изображен сканер профиля, используемый для характеристики вывода печатной головки. Это термопластичная 3D-печатная головка, как она появляется в системе печати.

Выберите два дозатора для использования. Для производства черно-белых добавок добавьте черную подвеску к одному дозатору, а белую подвеску к другому. Когда вы будете готовы, экспериментируйте, изменяя частоту осаждения, скорость оси и другие параметры для одиночных капель и капельных цепочек.

Иемитограф профиля, который использует синий лазер для сбора данных для характеристики вывода. Определите параметры дозирования, чтобы капли обоих материалов были одинаковыми характеристиками. Отрегулируйте расстояние между одиночными каплями, чтобы избежать различий в высотах для различных материалов.

Вот примеры одиночных капель и капель цепи, произведенные с различными параметрами и с использованием как черно-белых суспензий. Просмотрите выход ряда параметров формы, объема и однородности. После определения параметров печати определите нужную часть.

Используйте созданную 3D-модель части и сохраните файл моделей в формате аддитивного производства. В программном обеспечении Slicer назначьте два материала различным областям компонентов, выделив соответствующую систему микропродаирования. Создание и загрузка кодов G на принтер.

Убедитесь, что параметры установлены и начать работу. Печать этой части займет около часа на восемь миллиметров в секунду. Восстановите образец после завершения процесса строительства.

На данный момент образец готов к дебиндации. Возьмите образец, чтобы подготовить его к дебиндингу. Поместите образец в грубый экран для глинозема порошок кровать для поддержки и распределения температуры.

Затем положите порошковую кровать с образцом в печь воздушной атмосферы. И установить программу отопления и охлаждения для обеспечения дефекта свободного склеивания. Извлекать образец, когда он находится при комнатной температуре.

И продолжить следующие шаги. Удалите образец из порошка постельных принадлежностей. Затем аккуратно удалите любой порошок постельных принадлежностей тонкой щеткой.

Для второго debinding, поместите образец на глинозема печи мебели. Вернитесь в печь атмосферы воздуха и используйте более быструю скорость нагрева и ту же скорость охлаждения для образца. После охлаждения возьмите образец в воздушную атмосферу, центривную печь.

Центр образца на 1, 350 градусов по Цельсию, в течение двух часов. Это изготовленный кусок в конце debinding и центрирования шаги, наряду с его 3D-модели. Используйте 3D сканер для характеристики усадки компонентов, которая должна быть около 20% в каждом направлении.

Выполните дальнейшую характеристику на разрезанных и полированных печатных образцах. Это поле выбросов сканирования электронной микроскопии изображение поперечного сечения на интерфейсе планера между центром циркония белый-1 и циркония черный-1. Получить дополнительную информацию с помощью энергодисперсивного рентгеновского спектроскопического анализа двух регионов.

При поиске пиков, связанных с глиноземом, результаты показывают, что больше глинозема крест происходит в цирконии черный-1. Эти измерительные точки находятся в пределах черной области цирконии. Их состав раскрывается с помощью энергодисперсивной рентгеновской спектроскопии.

Спектры из этого более детального анализа показывают, что черная микроструктура цирконии имеет осадку глинозема. После освоения, этот метод может изменить способ проектирования и использования керамических компонентов. При использовании этой технологии вы должны помнить, что это только формы технологии.

И зеленые тела должны быть debinded и по центру для достижения окончательного керамических свойств. После просмотра этого видео, вы должны иметь хорошее понимание того, как объединить керамические материалы путем аддитивного производства.