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3डी प्रिंटिंग - 3डी प्रिंटिंग पेन के कण उत्सर्जन का मूल्यांकन
Chapters
Summary October 9th, 2020
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यह प्रोटोकॉल 3डी प्रिंटिंग पेन के उत्सर्जन का विश्लेषण करने के लिए एक विधि प्रस्तुत करता है। जारी कण के कण एकाग्रता और कण आकार वितरण मापा जाता है। जारी कणों को ट्रांसमिशन इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी (TEM) के साथ आगे विश्लेषण किया जाता है। फिलामेंट्स में धातु की सामग्री को प्रेरक रूप से प्लाज्मा मास स्पेक्ट्रोमेट्री (आईसीपी-एमएस) द्वारा निर्धारित किया जाता है।
Transcript
3 डी प्रिंटर और पेन कणों और अस्थिर पदार्थों का उत्सर्जन कर सकते हैं। हमने 3डी पेन के उत्सर्जन का विश्लेषण करने के लिए एक विधि विकसित की है। हमारी विधि सरल है, लागू करने के लिए आसान है और स्थापित करने के लिए लागत प्रभावी ।
इसका उपयोग उपयोगकर्ता के श्वास क्षेत्र के पास कण उत्सर्जन की विशेषता के लिए किया जा सकता है। इस तकनीक का उपयोग स्प्रे उत्पादों या एब्लेशन प्रक्रियाओं जैसे अन्य स्रोतों और उपकरणों से एयरोसोल उत्सर्जन का विश्लेषण करने के लिए भी किया जा सकता है। एक प्रयोग शुरू करने से पहले, 200 डिग्री सेल्सियस से अधिक तापमान पैदा करने में सक्षम 3डी प्रिंटिंग पेन का चयन करें और 3डी पेन के लिए उपयुक्त 1.75 मिलीमीटर व्यास के साथ फिलामेंट्स का चयन करें।
एक डिसिकेटर के अंदर साफ करें, 3डी प्रिंटिंग पेन डालने के लिए एक तरफ एक इनलेट के साथ और नमूना ट्यूब डालने के लिए शीर्ष पर एक आउटलेट। सुनिश्चित करें कि 3 डी पेन के कनेक्शन पर एक एयर इनलेट स्थापित किया गया है। आउटलेट ट्यूबिंग उपयोगकर्ता के सिर और उत्सर्जन स्रोत के बीच की दूरी की नकल करने के लिए 3 डी प्रिंटिंग पेन की नोक से 10 सेंटीमीटर होना चाहिए।
3डी पेन एयरोसोल उत्सर्जन माप शुरू करने से 10 मिनट पहले, सीपीसी और SNPs ऑनलाइन माप उपकरणों पर स्विच करें और ब्याज के फिलामेंट के साथ 3डी पेन को प्री-लोड करें। जब कलम ठंडा हो गया है SMPS इनलेट के लिए एक HEPA फिल्टर देते है और SMPS के साथ एक साफ जांच माप चलाने के लिए सुनिश्चित करें कि SMPS पिछले माप से दूषित नहीं है । चैंबर आउटलेट को सीपीसी इनलेट से कनेक्ट करें और चैंबर के अंदर एकाग्रता की जांच करने के लिए सीपीसी का उपयोग करें ताकि यह सुनिश्चित किया जा सके कि चैंबर साफ है और प्रयोग उन्हीं परिस्थितियों में चल रहे हैं ।
3डी पेन एयरोसोल उत्सर्जन को मापने के लिए, प्रीलोडेड डालें और 3डी पेन को कक्ष में ठंडा करें और सुनिश्चित करें कि चैंबर का आउटलेट ट्यूबिंग सीपीसी से जुड़ा हुआ है। सीपीसी से जुड़े कंप्यूटर को शुरू करें और एक नई फ़ाइल खोलें, जिसमें माप लेने के लिए उपयुक्त नाम है। सुनिश्चित करें कि सीपीसी प्रवाह प्रति मिनट 0.3 लीटर तक सेट है और 10 मिनट के लिए पृष्ठभूमि एकाग्रता को मापता है।
माप के अंत में, 3 डी पेन पर स्विच करें और लोड किए गए फिलामेंट के लिए उचित तापमान का चयन करें। जब फिलामेंट तापमान पहुंच गया हो, तो प्रिंटिंग प्रक्रिया शुरू करें और 3डी पेन प्रिंट को 15 मिनट के लिए दें। मुद्रण अवधि के अंत में, आउटलेट ट्यूबिंग को SMPS से कनेक्ट करें और अगले 30 मिनट के लिए हर तीन मिनट में आकार वितरण माप प्राप्त करें।
जब सभी माप प्राप्त हो गए हों, तो मुद्रित फिलामेंट को हटा दें और कक्ष को साफ करें। प्लाज्मा मास स्पेक्ट्रोमेट्री को जोड़कर नमूना तैयार करने की मात्रा निर्धारित करना, धातु के साथ संदूषण से बचने के लिए प्लास्टिक की सतह पर ब्याज के फिलामेंट को प्रिंट करें और फिलामेंट को छोटे टुकड़ों में काटने के लिए सिरेमिक चाकू का उपयोग करें। थोक और मुद्रित फिलामेंट दोनों के लगभग 150 मिलीग्राम का वजन करें और फिलामेंट टुकड़ों को माइक्रोवेव जहाजों में स्थानांतरित करें।
प्रत्येक नमूने में 1.5 मिलीलीटर पानी, 3.5 मिलीलीटर नाइट्रिक एसिड और हाइड्रोजन पेरोक्साइड का एक मिलीलीटर जोड़ें। जहाजों को माइक्रोवेव में रखें और नमूनों को 20 मिनट के लिए 200 डिग्री सेल्सियस तक गर्म करें। पाचन के अंत में, अल्ट्रापुरे पानी में सभी फिलामेंट्स नमूनों को पतला करें, जिसके लिए उपकरण के प्रदूषण से बचने के लिए एक उच्च धातु एकाग्रता ज्ञात या संदिग्ध है।
फिर यह निर्धारित करने के लिए एक सर्वेक्षण स्कैन का उपयोग करें कि नमूनों में कौन सी धातुएं हैं और उपयुक्त अंशांकन मानकों का उपयोग करके विशिष्ट धातुओं की धातु सामग्री की मात्रा निर्धारित करें। जैसा कि देखा गया है, पीएलए ब्लैक के साथ प्रिंटिंग की तुलना में प्रिंटिंग के दौरान एबीएस काले कणों की अधिक संख्या जारी की जाती है। पीएलए के मुद्रण के दौरान तापमान में वृद्धि, कणों के ज्यामितीय मतलब व्यास पर कोई महत्वपूर्ण प्रभाव के साथ, उच्च कण संख्या सांद्रता में परिणाम है ।
एबीएस के साथ मुद्रण पीएलए के साथ मुद्रण की तुलना में उच्च कण संख्या सांद्रता और बड़े कणों में परिणाम है । जैसा कि अपेक्षित था, ज्यामितीय मतलब व्यास में अंतर में एक स्पष्ट प्रवृत्ति एबीएस और पीएलए फिलामेंट्स के साथ मुद्रण के दौरान उत्सर्जित कणों के बीच देखी जाती है। ट्रांसमिशन इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी इमेजिंग कण आकार से पता चलता है, ज्यादातर लगभग ५० नैनोमीटर, पीएलए के लिए और लगभग लगातार बड़े कणों को १०० नैनोमीटर तक, ABS काले के लिए ।
पीएलए कॉपर फिलामेंट्स में कॉपर होता था, ज्यादातर क्रिस्टलीय रूप में और साथ ही पीएलए कण । इस छवि में, पीएलए कार्बन नैनोट्यूब फिलामेंट से एक जारी कार्बन नैनोट्यूब संभवतः मनाया जाता है। पीएलए स्टील फिलामेंट के साथ प्रिंटिंग के दौरान छोटे स्टील कणों की रिहाई और अविश्वसनीय रूप से उच्च चांदी एल्यूमीनियम गुच्छे राशि के साथ पीएलए यौगिक के साथ मुद्रण के दौरान चांदी एल्यूमीनियम गुच्छे का एक संभावित समूह भी देखा जा सकता है ।
आईसीपीएमएस के ऑनलाइन युग्मन द्वारा एयरोसोल का आगे विश्लेषण, प्रेरक रूप से युग्मित प्लाज्मा मास स्पेक्ट्रोमेट्री के लिए कम, उत्सर्जित तरीकों के स्पष्टीकरण की सुविधा प्रदान कर सकता है। हमारी तेज और लागत प्रभावी विधि का उपयोग अन्य क्षेत्रों में कण उत्सर्जन की पहचान करने के लिए भी किया जा सकता है जो एयरोसोल लक्षणों से लाभान्वित हो सकते हैं।
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