Çoklu malzeme Seramik tabanlı bileşenler-katkı siyah-beyaz zirkon bileşenleri termoplastik 3D baskı tarafından (CerAM - T3DP) üretim

Bu yöntem seramik reaktörler, cerrahi araçlar veya özelleştirilmiş lüks ürünler gibi manifold uygulamaları için seramik bileşenleri için kapıyı açmak için yardımcı olabilir. Bu tekniğin en büyük avantajı, bazı malzemenin konumunun seçici olarak gerçekleşmesidir. Ve bazı malzeme sertifikasyon bazı malzeme özellikleri bağımsız oluşur.

Bu yöntem için ilk fikri, çok malzemeli yaklaşımlar alanında bilgimizin katkı maddesi üretimine uyarlanması hakkında düşündüğümüzde bulduk. Termoplastik süspansiyon yapmak için, ilk tozları seçin. Siyah ve beyaz nesnelerin katkı maddesi üretimi iki toz gerektirir.

Bu durumda, seçenekler zirkonya siyah-1 ve zirkonya beyaz-1 vardır. Karşılaştırılabilir merkezleme sıcaklıkları var. Parçacık şekli ve yüzey alanı ile ilgili olarak bazı karakterize etmek için her iki toz elektron mikroskop görüntüleri tarama alan emisyonları elde.

Burada zirkon beyaz parçacıkların ortalama parçacık çapı bir mikrometrenin yaklaşık 4/10'udur. Lazer diffraktometre ile ölçüldüğü gibi, zirkon siyahparçacıklarının ortalama çapı mikrometredir. Isıtılabilir bir çözücü süspansiyonlar hazırlamak için hareket edin.

Parafin ve balmumu karışımını eriterek her süspansiyonu 100 santigrat derecede çözücü ile ayrı ayrı hazırlayın. Erime nin tamamlanınmasını sağlamak için gemiyi kontrol etmeye devam etmeden önce. Erime tamamlandıktan sonra polimer karışımıhomojenize edin.

Ardından, çözücü diskin hızını azaltın. Sonra, birkaç adım üzerinde, yavaş yavaş zirkon tozlarından birini ekleyin, böylece hacim olarak karışımın% 40 olur. Parafin, balmumu ve diğer kimyasal bileşenleri eritdikten sonra polimer karışımıhomojenize.

Daha sonra çözücü diskin hızını azaltın. Sonra, birkaç adım üzerinde, yavaş yavaş zirkon tozlarından birini ekleyin, böylece hacim olarak karışımın% 40 olur. Toz içeriği hacim olarak %40 olduğunda durdurun.

Hem siyah hem de beyaz süspansiyonlar için hedef değer. Sonra, 100 santigrat derece iki saat toz polimer karışımı karıştırın. Karıştırdıktan sonra, karışımı niçin önce homojenize olduğundan emin olun.

Onlar oluşturdukça, bir reometre kullanarak her erimiş süspansiyon karakterize. Farklı sıcaklıklar için kesme hızının bir fonksiyonu olarak dinamik viskoziteyi çizin. Bu veriler zirkon siyah-1 ve zirkon beyaz-1 için iki farklı sıcaklıkta.

Belirli bir süspansiyon ve sıcaklık için, saniyede 10 kesme hızı için dinamik viskozitenin 100 pascal saniyenin altında olduğundan emin olun. Saniyede 100 kesme hızı için 20 pascal saniyenin altında. Ve saniyede 5000 kesme oranı için bir pascal saniyenin altında.

Gerekirse, sıcaklığı artırarak veya polimer karışımı ekleyerek dinamik viskoziteyi değiştirin. Termoplastik 3D baskı cihazıyla çalışmaya başlayın. Bu çizim, üç mikro dağıtım sistemi cihazları tasvir eder.

Aynı anda ya da ayrı ayrı çalışabilir. Ayrıca, printhead çıktısını karakterize etmeye yardımcı olmak için kullanılan profil tarayıcısı da tasvir edilmiştir. Bu, baskı sisteminde göründüğü gibi termoplastik 3D baskı kafasıdır.

Kullanmak için dağıtıcılardan ikisini seçin. Siyah ve beyaz katkı maddesi üretimi için, bir dağıtıcıya siyah süspansiyon, diğerine beyaz süspansiyon ekleyin. Hazır olduğunuzda, biriktirme frekansını, eksen hızlarını ve tek damlacıklar ve damlacık zincirleri için diğer parametreleri değiştirerek deneyin.

Çıktıyı karakterize etmek için veri toplamak için mavi lazer kullanan profil tarayıcısını çalıştırın. Her iki malzemenin damlacıkları aynı özelliklere sahip olacak şekilde dağıtım parametrelerini belirleyin. Farklı malzemeler için yükseklik farklılıklarını önlemek için tek damlacıklar arasındaki mesafeyi ayarlayın.

Burada farklı parametrelerle üretilen ve hem siyah hem de beyaz süspansiyonlar kullanılarak üretilen tek damlacık ve damlacık zincirleri örnekleri verilmiştir. Şekil, hacim ve homojenlik için bir dizi parametrenin çıktısını gözden geçirin. Yazdırma parametrelerini belirledikten sonra, istenilen parçaya karar verin.

Parçanın oluşturulan 3B modelini kullanın ve modeller dosyasını bir katkı üretim biçiminde kaydedin. Slicer yazılımında, ilgili mikro dağıtım sistemini ayırarak iki malzemeyi farklı bileşen alanlarına atayın. G kodlarını oluşturun ve yazıcıya yükleyin.

Parametrelerin ayarlandığından emin olun ve işe başlayın. Bu parçanın basımı saniyede sekiz milimetre de yaklaşık bir saat sürer. Yapı işlemi tamamlandığında örneği kurtarın.

Bu noktada, örnek ciltleme için hazırdır. Debinding için hazırlamak için örnek alın. Destek ve sıcaklık dağılımı için numuneyi kaba bir ekrana alümina tozu yatağına yerleştirin.

Daha sonra, bir hava atmosferfırıniçine örnek ile toz yatak koyun. Ve bir kusur ücretsiz yapıştırma sağlamak için ısıtma ve soğutma programı ayarlayın. Örnek oda sıcaklığında olduğunda alın.

Ve sonraki adımlarla devam edin. Numuneyi yatak tozundan çıkarın. Daha sonra, ince bir fırça ile herhangi bir yatak tozu dikkatlice çıkarın.

İkinci bir debinding için, alümina fırın mobilya üzerine örnek yerleştirin. Hava atmosferi fırın dönün ve daha hızlı ısıtma hızı ve örnek için aynı soğutma oranı kullanın. Soğuttuktan sonra, numuneyi bir hava atmosferi merkezfırınına götürün.

Numuneyi 1,350 santigrat derecede iki saat liğine ortala. Bu, 3D modeli ile birlikte, ciltleme ve ortalama adımlarının sonunda üretilen parçadır. Bileşen büzülmesini karakterize etmek için 3B tarayıcı kullanın, bu da her yönde yaklaşık %20 olmalıdır.

Kesilmiş ve cilalı baskılı örneklerde daha fazla karakterizasyon gerçekleştirin. Elektron mikroskopi siyüzünü tarayan bu alan, merkezli zirkon beyaz-1 ve zirkon siyah-1 arasındaki planer arabiriminin kesitinin dir. İki bölgenin enerji dağılımlı x-ışını spektroskopik analizi ile daha fazla bilgi edinin.

Alümina ile ilişkili zirveleri ararken, sonuçlar daha fazla alümina çapraz zirkonya siyah-1 oluşur göstermektedir. Bu ölçüm noktaları zirkonya siyah bölge içindedir. Bileşimleri enerji dağılımlı x-ışını spektroskopisi ile ortaya çıkıyor.

Bu daha ayrıntılı analizden spektrumlar, zirkon siyahı mikroyapının alümina çöktüğü gösteriyor. Bir kez hakim, bu teknik tasarım ve seramik bileşenleri kullanarak şekilde değiştirebilirsiniz. Bu teknolojiyi kullanırken bunun sadece bir şekillendirme teknolojisi olduğunu unutmamak gerekir.

Ve yeşil gövdeleri debinded ve nihai seramik özellikleri elde etmek için merkezli olmalıdır. Bu videoyu izledikten sonra, katkı imalatı ile seramik malzemeleri nasıl birleştirin iyi bir anlayışa sahip olmalısınız.