Hammaddenin Hazırlanması4D baskı uygulamaları için hammadde filamentinin hazırlanması için önerilen metodoloji:• Ortopedik uygulamalar için en uygun biyouyumlu malzemelerin (yani PLA, HAP, CS) tanımlanması.
• Ortopedik implantların veya yapı iskelelerinin neredeyse doğal kemikle aynı şekilde davranmasını sağlamak için biyoaktif malzemelerin PLA'ya takviye edilmesi.
• ASTM 1238'e göre bir bilyalı değirmen kullanılarak 10 Dakika boyunca hazırlanan karışımın MFI'sini gerçekleştirerek hazırlanan bileşimin eriyik akış özelliklerinin (viskozite, MFI) analizi.
• İlk olarak, besleme stoğu filamentlerinin çift vidalı ekstrüder (TSE) üzerinde ekstrüzyonu gerçekleştirildi, ardından filamentler, mekanik bir öğütücü üzerinde sabit sayıda döngü (örn. 3; 6; 9) boyunca daha fazla işlenmek üzere ezildi. SSE.
• Malzemenin çoklu ekstrüzyonunun fiziksel özellikleri üzerindeki etkisini belirlemek için, filamanlar 1.75 mm'lik standart bir kalıba sahip SSE'den ekstrüde edildi.
• Malzemenin mekanik dayanım analizi için hazırlanan filamentler UTM'de 30N/mm gerinim oranı için test edilmiş ve test sonucunda malzemenin belirli mekanik özellikleri elde edilmiştir.
• Kırık numunelerin yüzey özellikleri, kırık kesitin morfolojik analizi yapılarak elde edilmiştir.
• Filament örneklerinin elektriksel özellikleri bir alet yani kaynak ölçü birimi kullanılarak yapılmış ve yapılan test sonucunda gerilim, direnç ve akım arasında bir ilişki elde edilmiştir.
• PLA bazlı kompozitin şekil hafızalı davranışı, hammadde filamentlerinin hidro biçimde programlanması ve ardından filamentin 37°C'de su kabının içine daldırılarak hazırlanan filamentler üzerindeki hidro-termal uyaranın etkisinin gözlemlenmesi yoluyla analiz edildi.MALZEME SEÇİMİOrtopedik implantların veya yapı iskelelerinin 4D baskısı için hammadde filamentlerini geliştirmek için, malzemenin biyoaktif olmasının yanı sıra biyouyumlu olması gerekir. Bu nedenle, bu çalışmada, malzemeye herhangi bir uyarı verildiğinde şekli veya hacmi sürekli olarak değiştirmek için akıllı bir implant geliştirmek üzere kompoziti hazırlamak için HAP ve CS ile birlikte PLA kullanılmıştır.HAP, özellikle ortopedik ve diş implantları için kemik tamir edici bir malzeme olarak geniş çapta kullanılmaktadır. Bunun dışında çevre dokularla mükemmel biyouyumluluğa sahip olması ve yaraların iyileşmesini desteklemesi HAP'ı doku mühendisliği uygulamaları için uygun bir malzeme yapmaktadır.Akıllı malzemenin son uygulaması hastaya özel implant geliştirmek olduğundan, bundan böyle, mükemmel bir yara iyileştirici ajanın yanı sıra zengin anti-mikro bakteriyel özellikler sağlamak için genellikle kabuklu deniz hayvanlarından türetilen bir polisakkarit olan CS burada kullanıldı.Kompoziti hazırlamak için PLA'daki HAP ve CS oranları değiştirilerek farklı kompozisyonlar üretilmiştir. Başlangıçta, malzemelerin (PLA granülleri 60°C'de, HAP ve CS 40°C'de) ayrı ayrı dört saat boyunca ısıtılmış fırına konularak ve ardından bir top içinde uygun şekilde karıştırılarak malzemelerin nem içeriği giderildi. iki saat öğütün. Malzemeler uygun şekilde karıştırıldıktan sonra, MFI gerçekleştirilerek kompozitin akışkanlığı sağlanır.AKIŞ ÖZELLİKLERİPLA bazlı kompozitin akış davranışı, ASTM D1238'e göre MFI gerçekleştirilerek analiz edildi. Bu yönteme göre, malzeme ısıtılmış namluya sokulur ve uygulanan yükün (2.160kg) etkisi altında standart bir kalıptan erimiş halde çıkar. MFI'yi gerçekleştirmek için üç bileşim hazırlandı.Deney 180°C'de 2.160 kg yük uygulanarak gerçekleştirilmiştir. Hata yüzdesi katkısını en aza indirmek için, test her kompozisyon için üç iterasyon seti için gerçekleştirildi ve bunların ortalaması alındı.Kalite ölçen Aletler
Hammadde hazırlık makineleri
Kantite ölçen aletler
Tartma ve ölçme aletleriBESLEME STOKU FİLAMENTLERİNİN HAZIRLANMASIKompozitin akıcılığı sağlandıktan sonra, hazırlanan bileşimin çift vidalı bir ekstrüderin (TSE) (uygun harmanlama için) hunisine beslendiği ve tercih edilen ayarda ekstrüde edildiği besleme stoğu filamentinin hazırlık aşaması gerçekleşir. (T=180°C, N=85rpm, m=2.16kg) 1.75mm çaplı bir kalıptan geçirilir.Yeniden ekstrüzyonun malzemenin fiziksel özellikleri üzerindeki etkisini analiz etmek için, hazırlanan filamanlar mekanik bir parçalayıcı kullanılarak ezildi ve daha sonra belirli parametreler (yani sıcaklık, parçalama döngüleri ve vida devri) değiştirilerek bir SSE aracılığıyla yeniden işlendi ve bir buna göre tel seti hazırlandı.Çekme TestiEkstrüde edilmiş filaman seti (SSE'nin bazı giriş parametrelerine göre) daha sonra, kompozitin mekanik özelliklerini belirlemek için maksimum 5000 N yük kapasitesine sahip evrensel bir çekme testi düzeneğinde test edildi. Filamanlar, fikstürler arasına kenetlendi ve filamanların her iki ucuna sürekli bir çekme yükü uygulandı.Deney sırasında telin çapı 1,75 mm olarak seçilmiş ve mekanik özellikleri buna göre ölçülmüştür. Pik gerinim, burada yalnızca bileşiğe bir uyarı sağlandığında şekli geri kazanma yeteneğini analiz etmek için gereken istenen özelliktir.Taramalı elektron mikroskobu (Sem)Yüzey özelliklerini çıkarmak için, kırık numunelerin enine kesitinde SEM analizi yapılarak morfoloji gerçekleştirilmiştir. Fotomikrograflar, en yüksek gerinim değerini sergileyen numunenin farklı büyütme faktörlerinde alınmıştır. Buna ek olarak, örneğin gözeneklilik yüzdesi (100X'te SEM görüntüsü kullanılarak) metalürjik görüntü analiz yazılımında (MIAS) yapılmıştır.Ayrıca, kırılmanın arkasındaki olası nedeni belirlemek için, genlik dağılım fonksiyonu (ADF), tepe sayısı (PC), işlenmiş görüntü ve ortalama yüzey pürüzlülüğü (Ra) gibi yüzey dokusu parametreleri, Gwydion'da mikrograf işlenerek elde edildi. Hafıza davranışıHazırlanan besleme stoğu filamentlerinin şekil hafızası özellikleri, yaşlanma etkisi olarak bilinen spesifik test gerçekleştirilerek analiz edildi; filament numuneleri başlangıçta tartıldı ve ardından numunenin 37°C'de 24 saat ısıtılan su taşıyan kaba daldırılmasıyla programlandı.24 saat sonra, numunelerin ağırlığı ölçüldü ve filament numunesinin hacmindeki karşılık gelen değişiklik gözlendi. Numunelerin boyutları üzerindeki etkisini görmek için açık ortam koşullarının uyaranları sağlanmıştır. Hatayı ortadan kaldırmak için işlem üç kez tekrarlandı.Hazırlanan kompozitin elektriksel davranışını anlamak için filament örneklerinin V-I (gerilim-akım) ve VR (gerilim-direnç) özelliklerinin ölçümü bir kaynak ölçü birimi (SMU) kullanılarak gerçekleştirilmiştir.Test yapılırken numuneler eşit uzunlukta (yani 50 mm) kesilmiş ve elektrotların timsah klempleri arasında tutulmuştur. V-I ve V-R arasındaki grafikler 10 saniye boyunca tarama voltajı olarak giriş sağlanarak geliştirildi ve I ve R değerleri 1.5V'ta gözlendi.
Ayrık Parçacık Sistemleri – Basım Teknolojileri – Basım Teknolojileri Ödevleri – Basım Teknolojileri Ödev Ücretleri – Basım Teknolojileri Bölümü
Ayrık parçacıklar, normalde, genellikle nispeten tekdüze parçacık boyutu ve şekli ve dar boyut dağılımına göre derecelendirilen tozlardır. Parçacıklar ne kadar ince olursa o kadar iyidir, ancak boyutların dağılımı ve dağılımı kontrol etme açısından çok küçük olması sorunlar olacaktır.
Yine, geleneksel 1D kanal yaklaşımı, bu sefer termal enerjiyi kontrollü bir şekilde üretmek ve dolayısıyla sıcaklığı tozu eritmek için yeterince yükseltmek için bir lazer kullanmaktır. Bu nedenle polimer tozları, bir katmanın diğerine bağlanmasına izin verecek şekilde eritilip yeniden eritilebilmeleri için termoplastik davranış sergilemelidir.
Genel olarak işlenebilecek malzeme açısından farklılık gösteren çok çeşitli bu tür sistemler vardır. Ticari olarak temin edilebilen iki ana polimer tabanlı sistem, 3D Systems tarafından pazarlanan SLS teknolojisi ve Alman EOS şirketi tarafından geliştirilen EOSint süreçleridir.
Yazıcı teknolojisinin toz yataklarına uygulanması, (orijinal) 3D Baskı (3DP) süreciyle sonuçlandı. Bu teknik ABD’de MIT’deki araştırmacılar tarafından geliştirilmiştir. Damla baskı teknolojisi, bir bağlayıcı veya yapıştırıcıyı bir toz yatağına yazdırmak için kullanılır. Tutkal, 3 boyutlu bir yapı oluşturmak için toz parçacıklarını birbirine yapıştırır.
Bu temel teknik, toz tipi ve bağlayıcı kombinasyonuna bağlı olarak farklı uygulamalar için geliştirilmiştir. En başarılı yaklaşımlar, şu anda 3D Systems’in bir parçası olan ZCorp, ABD tarafından ticarileştirildiği şekliyle, ucuz yapıştırıcılarla birlikte düşük maliyetli, nişasta ve alçı bazlı tozlar kullanır.
Soligen tarafından metal parçaların dökümü için kabuklar oluşturmak üzere bir hizmetin parçası olarak kullanılan Doğrudan Kabuk Üretimli Döküm (DSPC) işleminde benzer şekilde kullanılan seramik tozları ve uygun bağlayıcılar. Alternatif olarak, bağlayıcı bir miktar ilaç içerecekse, 3DP, ABD şirketi Therics tarafından geliştirilen süreçte olduğu gibi kontrollü dağıtım oranı ilaçları oluşturmak için kullanılabilir.
Bu son iki sürecin hiçbirinin ZCorp/3D Systems tarafından lisanslananlar kadar başarılı olduğu kanıtlanmamıştır. Eski ZCorp teknolojisinin özel bir avantajı, bağlayıcıların çok ağızlı baskı kafalarından püskürtülebilmesidir. Farklı nozüllerden gelen bağlayıcılar farklı olabilir ve bu nedenle ortaya çıkan parçaya ince varyasyonlar dahil edilebilir. Bunlardan en belirgin olanı, parçalara dahil edilebilen renktir.
Erimiş Malzeme Sistemleri
Erimiş malzeme sistemleri, bir dağıtım sisteminden akabilmesi için malzeme sıcaklığını erime noktasına yükselten bir ön ısıtma odası ile karakterize edilir. Bunu yapmanın en iyi bilinen yöntemi, ABD şirketi Stratasys tarafından geliştirilen Fused Deposition Modeling (FDM) malzeme ekstrüzyon teknolojisidir. Bu yaklaşım, malzemeyi bir nozuldan kontrollü bir şekilde ekstrüde eder.
Parça temizleme ve sökmeyi kolaylaştırmak için destek yapılarının farklı bir malzemeden üretilebilmesi için genellikle iki ekstrüzyon kafası kullanılır. Önemli FDM patentlerinin sona ermesi nedeniyle artık bu teknolojinin çok sayıda varyantının bulunduğuna ve bunları belki de üç haneli rakamlara çıkaran şirket sayısına sahip olduğuna dikkat edilmelidir. Bu rekabet, bu makinelerin fiyatını, bireysel alıcıların evde kendi makinelerine sahip olabilecekleri bir düzeye indirdi.
Yazıcı teknolojisi de bu malzeme dağıtım yaklaşımına uyacak şekilde uyarlanmıştır. Başlangıçta Sanders prototipleme makinesi olarak geliştirilen, daha sonra Solidscape, ABD haline gelen ve şimdi Stratasys’in bir parçası olan bir teknik, bir 1D kanal sistemidir. Tek bir jet piezoelektrik biriktirme kafası, mum malzemeyi bırakır.
Online Matbaa Kartvizit matbaa Zarf matbaa Tasarım, Matbaa Dünyada ilk matbaa osmanlı’da ilk matbaa Matbaa Nedir osmanlı’da ilk matbaa hangi dönemde kuruldu
Başka bir kafa, destek yapıları için kullanılan daha düşük bir erime sıcaklığına sahip ikinci bir mum malzemeyi bırakır. Bu baskı kafalarından çıkan damlacıklar çok küçüktür, dolayısıyla ortaya çıkan parçalar ayrıntılı olarak incedir. Parça hassasiyetini daha da korumak için, baskı tamamlandıktan sonra her katmanı düzleştirmek için düzlemsel bir kesme işlemi kullanılır.
Destekler, tüm parçanın destek malzemesini eriten ve parça malzemesini bozulmadan bırakan sıcaklık kontrollü bir banyoya yerleştirilmesiyle çıkarılır. Solidscape makinelerinin hassasiyetiyle birlikte mum kullanımı, bu yaklaşımı mücevherat, tıbbi cihazlar ve diş dökümleri gibi hassas döküm uygulamaları için ideal hale getirir.
Bu niş alanların dışında çok az makine satılmaktadır. Bununla birlikte, 1B kanal yaklaşımı, diğer yöntemlerle karşılaştırıldığında çok yavaştır ve bir paralel öğenin uygulanması, verimi önemli ölçüde artırır. 3D Systems’in Thermojet teknolojisi ayrıca damlacık bazlı baskı kafaları aracılığıyla bir mum malzeme biriktirir.
Paralel baskı kafalarının bir dizi 1D kanal olarak kullanılması, biriktirme oranını etkili bir şekilde çoğaltır. Bununla birlikte, Thermojet yaklaşımı yaygın olarak kullanılmamaktadır, çünkü mum malzemeler işlendiğinde zor ve kırılgandır. Termojet makineleri artık yapılmamaktadır, ancak mevcut makineler genellikle hassas döküm kalıpları için kullanılmaktadır.
Masif Sac Sistemleri
En eski AM teknolojilerinden biri, ABD, Helisys’ten Lamine Nesne İmalatı (LOM) sistemiydi. Bu teknoloji, son parçanın katmanlarını oluşturan sürekli bir rulodan sağlanan kağıttan profilleri kesmek için bir lazer kullandı.
Katmanlar, kağıdın bir yüzeyine kaplanmış ısıyla aktive olan bir reçine kullanılarak birbirine bağlandı. Tüm katmanlar birbirine yapıştırıldığında, sonuç bir tahta bloğa çok benziyordu. Fazla malzemeye kesilmiş bir tarama deseni, kullanıcının atık malzemeyi ayırmasına ve parçayı ortaya çıkarmasına izin verdi.
Benzer bir yaklaşım, Japon şirketi tarafından Solid Center makinesinde ve İsrail şirketi Solidimension tarafından Solido makinesinde kullanıldı. En büyük fark, bu iki makinenin de, bir 2D çizici sürücü kullanılarak çalıştırılan, vinil tabela yapma makinelerinde bulunanlara benzer bir bıçak kullanarak parça profilini kesmesidir.
Kira makinesi, kağıt katmanlarını birbirine yapıştırmak için lazer baskı teknolojisi kullanılarak uygulanan ısıyla etkinleştirilen bir yapıştırıcı kullandı. Hem Solido hem de Kira makineleri, düşük güvenilirlikli malzeme israfı ve aşırı miktarda manuel son işleme ihtiyacı gibi nedenlerle durdurulmuştur.
Ancak son zamanlarda Mcor Technologies, renkli parçaların tek bir işlemde lamine edilmesini mümkün kılmak için düşük maliyetli renkli baskı kullanarak bu teknolojinin modern bir versiyonunu üretti.
