Stereolitografi tarafından işlevsel olarak kademeli Seramik malzemelerin katkı imalat

Litograf serbest tabanlı seramik üretim teknolojileri kullanılarak Fonksiyonel Olarak Derecelenmiş Seramik Bileşenlerinin Katkı İmalatı, yenilikçi fonksiyon optimize edilmiş tıbbi implant yapılarının geliştirilmesine yardımcı olabilir. Bu katkı üretim tekniğinin en büyük avantajı yüksek çözünürlükte olmasıdır. Stereolitografi tabanlı yöntemlerkullanılarak seramik parçaların imalatı yüksek hassasiyet ve yüksek yoğunluklu parçalar sunar.

Bu işlem için, amin partikül boyutu 0,5 mikrometreden az olan yüksek saflıkta seramik tozlar, dar bir parçacık boyutu dağılımı ve gram başına yaklaşık yedi metrekare lik belirli bir yüzey alanı kullanın. Bir taşlama kabında, 80-20 kütle oranı toz ve mutlak etanol birleştirir. Toz eşit bir kütlede bir ila iki milimetre çapında değirmen topları ekleyin.

Daha sonra, toz miktarına bağlı olarak, dispersiyon maddesi ağırlığına göre yaklaşık% 0,5 ila % 2 ekleyin. Bir gezegen topu değirmende 250 RPM de 2 saat için karışımı Mill. Daha sonra, 500 mikrometre açıklıkları ile, bir siv kullanarak değirmen topları çıkarın.

Süspansiyon 12 saat boyunca bir duman kaputunda oda sıcaklığında kuru, ve daha sonra 110 santigrat derece daha fazla kuru, 24 saat boyunca. Kurutulmuş fonksiyonel toz elde etmek için 100 ila 500 mikrometre örgü açıklıkları ile bir siv ile kuru malzeme grind. Sonra, yüksek hızlı bir gezegen topu değirmen kutusunda, birlikte bir fotoinitiator baskı cihazı, organik çapraz bağlantı ve bağlayıcılar ve bir plastikleştirici kullanılan dalga uzunluğu aktive karıştırın.

5 ila 10 milimetre çapında seramik malzemeden yapılmış beş ila 10 değirmen topları ekleyin. 1000 RPM'de karışımı dört dakika homojenize edin. Daha sonra, karışıma toz tanıtmak ve 1000 RPM dört dakika, 1500 RPM 45 saniye ve 2000 RPM de 30 saniye homojenize.

Daha sonra su ile can soğutun. Karışım homojen görünüyorsa, işlemi tekrarlayın. Daha sonra, bir reometre plakası üzerinde seramik dolu reçineler bulamaç yaklaşık 1 mililitre yerleştirin, bir rotasyon testi için yapılandırılmıştır.

Torku ölçerken kesme hızını sabit sıcaklıkta 0,1'den 1000'e yükseltin. Süspansiyonun, 0,1 karşılıklı saniye lik bir kesme hızı ve 10 ila 300 karşılıklı saniye kesme hızı için 10 pascal saniyenin altında dinamik bir viskozite ile kesme inceltme davranışı gösterdiğini doğrulayın. Son olarak, uv ışığına maruz kalarak tedavi den önce, sırasında ve sonrasında salınım ölçümleri alarak kürleme davranışını değerlendirin.

Dijital ışık işleme stereolitografi baskı cihazı ayarlayın. Kür leme derinliğinin en azından seçilen yapı katmanlarıyla aynı ve tercihen birkaç kat daha kalın olduğunu doğrulayın. Ardından, bilgisayar destekli tasarım yazılımı yla bileşenin 3B model dosyasını oluşturun.

Bileşen modelini uygun kalınlıktaki katmanlara dilimleyin ve dosyayı sereolithography kontur biçiminde kaydedin. Bu dosyayı ağ veya USB ile yazdırma aygıtına aktarın. Bir yazdırma programı oluşturun ve katman başına kür süresini, döküm hızını, platform hızını ve diğer parametreleri ayarlayın.

Daha sonra, baskı cihazı rezervuarını hazırlanan seramik reçine bulamacı ile yaklaşık yarım doldurun. Bulamacı rezervuarı yeniden doldurmaya başlayana kadar sistemden geçirin. Vakum emme ile bina platformuna metal bir baskı plakası takın ve baskı programını başlatın.

Baskı işlemi sırasında rezervuarı gerektiği gibi yeniden doldurun. Bittiğinde, bileşeni almak için baskı plakasını tutarken vakumu kapatın. Kalan bulamacı temizlemek için isopropil alkol veya başka bir hafif organik çözücü kullanın ve ardından bileşenin havalandırılan bir alanda oda sıcaklığında kurumasına izin verin.

De-bind ve daha sonra bileşeni sinter, imalatı bitirmek için. Bu yüksek saflıkta alümina tozu deagglomerated ve disperant ile fonksiyonel. Kurutma üzerine, fonksiyonel toz reagglomerated, ancak polimerik reçine eşit olarak yeniden dağıtıldı.

Farklı toz içeriğine sahip süspansiyon bileşimleri için di ve tetra-fonksiyonel çapraz bağlayıcı oranları ve genel bağlayıcı çapraz bağlantı oranları değerlendirildi. Dört süspansiyonda da istenilen kesme inceltme davranışı vardı, ancak sadece bir bileşim en uygun süspansiyon akış davranışını sergiledi. Dinamik viskozite çok yüksekse, akış eksikliği nedeniyle ince bulamaç tabakalarının dökümengelleyebilir.

Çok düşük dinamik viskozite, bulamacın döküm bıçağının altında serbestçe akmasına veya kararsız bir süspansiyona neden olabilir. Seramik reçine süspansiyonunun ışığa maruz kalmasından önce, kesme depolama modülü kabaca sabit kalmıştır. Kürleme olmadan minimum gerekli gücü elde etmek için en uygun kür süresi 2-3 saniye ydi.

Dört saniyeden uzun süre maruz kalmak, aşırı kürlemeden kırılganlığa neden olabilir. Optimal aluminus bulamaç bileşimi ve maruz kalma süreleri kullanılarak, yoğun bir dış kabuk ve gözenekli kemik benzeri merkezi çekirdekli bu test bileşeni, dökme alanlarda son derece düşük gözeneklilik ve yüksek yoğunluklu, düzmece defektsiz olarak üretilmiştir. Bu makalede sunulan teknik, fonksiyonel olarak dereceli malzemelerin imalatında gerekli olan yüksek hassasiyete ulaşmak için viskon seramik reçine karışımlarını işlemek üzere tasarlanmıştır.

Bu teknik, fotoğraf reaktif seramik süspansiyonlar geliştirmek için seramik üretiminde sonuç için önünü açıyor. Yüksek kaliteli seramik komponentler üretmek için Lyrica serbest tabanlı seramik katkı üretiminde kullanılabilirler.