Hammaddenin Hazırlanması – Basım Teknolojileri – Basım Teknolojileri Ödevleri – Basım Teknolojileri Ödev Ücretleri – Basım Teknolojileri Bölümü
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.

Genel Basım Süreci – Basım Teknolojileri – Basım Teknolojileri Ödevleri – Basım Teknolojileri Ödev Ücretleri – Basım Teknolojileri Bölümü

 Genel Basım Süreci

Basım (AM,) sanal CAD tanımından fiziksel sonuç kısmına geçen bir dizi adım içerir. Farklı ürünler, AM’yi farklı şekillerde ve farklı derecelerde içerecektir.

Küçük, nispeten basit ürünler yalnızca görselleştirme modelleri için AM’den yararlanabilirken, daha büyük mühendislik içeriğine sahip daha büyük, daha karmaşık ürünler, geliştirme süreci boyunca sayısız aşamalar ve yinelemeler sırasında AM’yi içerebilir.

Ayrıca, ürün geliştirme sürecinin ilk aşamalarında, imal edilme hızları nedeniyle AM’nin kullanılmasıyla yalnızca kaba parçalar gerekebilir. İşlemin sonraki aşamalarında, parçalar kullanılmadan önce dikkatli bir temizlik ve son işlem (zımparalama, yüzey hazırlığı ve boyama dahil) gerektirebilir; takımlamayı düşünmek için.

Daha sonra, AM sürecinin farklı aşamalarını kapsamlı bir şekilde inceleyeceğiz, ancak özetlemek gerekirse, çoğu AM süreci, en azından bir dereceye kadar, aşağıdaki sekiz adımı içerir.

1. Adım: CAD

Tüm AM parçaları, dış geometriyi tam olarak tanımlayan bir yazılım modelinden başlamalıdır. Bu, hemen hemen her profesyonel CAD katı modelleme yazılımının kullanımını içerebilir, ancak çıktı bir 3B katı veya yüzey temsili olmalıdır. Bu gösterimi oluşturmak için tersine mühendislik ekipmanı (örneğin, lazer ve optik tarama) da kullanılabilir.

2. Adım: STL’ye Dönüştürme

Neredeyse her AM makinesi, fiili bir standart haline gelen STL dosya formatını kabul eder ve günümüzde neredeyse her CAD sistemi böyle bir dosya formatı verebilir. Bu dosya, orijinal CAD modelinin harici kapalı yüzeylerini tanımlar ve dilimlerin hesaplanması için temel oluşturur.

3. Adım: AM Makinesine Aktarma ve STL Dosya Manipülasyonu

Parçayı tanımlayan STL dosyası AM makinesine aktarılmalıdır. Burada, dosyanın yapı için doğru boyut, konum ve yönlendirme olması için bazı genel manipülasyonlar olabilir.

4. Adım: Makine Kurulumu

AM makinesi, oluşturma sürecinden önce uygun şekilde kurulmalıdır. Bu tür ayarlar, malzeme kısıtlamaları, enerji kaynağı, katman kalınlığı, zamanlamalar vb. yapı parametreleriyle ilgili olacaktır.

5. Adım: Yapın

Parçanın inşası esas olarak otomatik bir süreçtir ve makine büyük ölçüde denetim olmadan devam edebilir. Malzemenin bitmesi, güç veya yazılım arızaları vb. gibi hiçbir hatanın meydana gelmediğinden emin olmak için şu anda makinenin yalnızca yüzeysel olarak izlenmesi gerekir.

6. Adım: Kaldırma

AM makinesi yapıyı tamamladıktan sonra parçalar çıkarılmalıdır. Bu, örneğin çalışma sıcaklıklarının yeterince düşük olmasını veya aktif olarak hareket eden hiçbir parçanın olmamasını sağlamak için güvenlik kilitlerine sahip olabilecek makine ile etkileşimi gerektirebilir.

Adım 7: İşlem Sonrası

Parçalar makineden çıkarıldıktan sonra kullanıma hazır hale gelmeden önce bir miktar ek temizlik gerektirebilir. Parçalar bu aşamada zayıf olabilir veya çıkarılması gereken destekleyici özelliklere sahip olabilir. Bu nedenle bu genellikle zaman ve dikkatli, deneyimli manuel manipülasyon gerektirir.


Basım Teknolojileri maaş
Basım teknolojileri ekşi
Marmara ÜNİVERSİTESİ – Basım Teknolojileri yök atlas
Basım ve Yayın Teknolojileri maaş
Marmara üniversitesi basım teknolojileri dersleri
Basım Teknolojileri Marmara
Basım Teknolojileri ne iş yapar
Basım Teknolojileri Taban Puanları


Adım 8: Uygulama

Parçalar artık kullanıma hazır olabilir. Bununla birlikte, kullanım için kabul edilebilir hale gelmeden önce ek tedavi gerektirebilirler. Örneğin, kabul edilebilir bir yüzey dokusu ve bitişi sağlamak için astarlama ve boyama gerektirebilirler. Bitirme gereksinimleri çok zorlu ise tedaviler zahmetli ve uzun olabilir. Nihai bir model veya ürün oluşturmak için diğer mekanik veya elektronik bileşenlerle birlikte monte edilmeleri de gerekebilir.

AM sürecindeki çok sayıda aşama şimdi tartışılmış olsa da, birçok AM makinesinin dikkatli bakım gerektirdiğini anlamak önemlidir. Birçok AM makinesi, dikkatle izlenmesi gereken ve tercihen kirli veya gürültülü bir ortamda kullanılmaması gereken kırılgan lazer veya yazıcı teknolojisi kullanır.

Makineler genellikle gözetimsiz çalışacak şekilde tasarlanırken, bakım programına düzenli kontrollerin dahil edilmesi ve farklı teknolojilerin farklı bakım seviyeleri gerektirmesi önemlidir.

Eklemeli imalat işlemlerinin çoğu malzeme ve işlem standardının dışında kaldığını da not etmek önemlidir; Bu sorunu ele almak ve üstesinden gelmek için çalışan Eklemeli İmalat Teknolojileri üzerine ASTM F42 Teknik Komitesi’ne son zamanlarda gösterilen ilgiyi açıklıyor.

Bununla birlikte, birçok makine satıcısı, makinelerin kabul edilebilir sınırlar içinde çalıştığını doğrulamak için periyodik olarak kullanılabilecek test modelleri önerir ve sağlar.

Makinelere ek olarak, malzemeler de dikkatli kullanım gerektirebilir. Bazı AM proseslerinde kullanılan hammaddelerin sınırlı bir raf ömrü vardır ve ayrıca istenmeyen kimyasal reaksiyonları önleyecek koşullarda tutulmaları gerekebilir.

Neme, aşırı ışığa ve diğer kirletici maddelere maruz kalmaktan da kaçınılmalıdır. Çoğu işlem, birden fazla yapı için yeniden kullanılabilen malzemeleri kullanır. Ancak, birçok kez tekrarlanırsa yeniden kullanım özellikleri bozabilir ve bu nedenle geri dönüşüm yoluyla tutarlı malzeme kalitesini korumaya yönelik bir prosedür de izlenmelidir.

Eklemeli İmalat Terimi Neden Kullanılır?

Şimdiye kadar, bahsettiğimiz teknolojinin, malzemeleri katman katman birleştiren ek süreçlerin kullanımı olduğunu fark etmişsinizdir. Eklemeli imalat veya AM terimi bunu oldukça iyi tanımlıyor gibi görünüyor, ancak kullanımda olan başka birçok terim var. Bu bölümde, teknolojinin ürün geliştirmeye yönelik genel amacını ve faydalarını açıklamanın bir yolu olarak bu teknolojiyi tanımlamak için kullanılan diğer terimler tartışılmaktadır.

Otomatik Üretim (Autofab)

Bu terim, Marshall Burns tarafından 1990’ların başında bu teknolojiyi kapsayan ilk metinlerden biri olan aynı adlı kitabında popüler hale getirildi. Buradaki vurgu, ürünlerin imalatında otomasyonun kullanılmasıdır, dolayısıyla süreçten manüel görevlerin basitleştirilmesi veya kaldırılması anlamına gelir.

Aktüatörleri kontrol etmek ve sistem değişkenlerini izlemek için bilgisayarlar ve mikrodenetleyiciler kullanılır. Bu terim aynı zamanda Bilgisayar Sayısal Kontrollü (CNC) işleme merkezlerinin diğer biçimlerini tanımlamak için de kullanılabilir, çünkü Burns öncelikle parçaların nasıl yapıldığına veya bunları oluşturmak için gereken aşama sayısına ilişkin doğrudan bir referans yoktur. teknolojiler de bu kitap tarafından kapsanmaktadır. Bununla birlikte, kitap yazıldıktan sonra ortaya çıktıkları için bazı önemli teknolojiler ihmal edilmiştir.

Serbest Biçimli Üretim veya Katı Serbest Biçimli Üretim

Buradaki vurgu, süreçlerin karmaşık geometrik şekiller üretme kabiliyetindedir. Bazen bu teknolojilerin avantajı, girdi nesnesinin şeklinin gerçekte ne olduğunun özellikle önemli olmadığını ima ederek, “karmaşıklığı ücretsiz olarak” sağlama açısından açıklanır.

Basit bir küp veya silindirin makine içinde imal edilmesi, neredeyse aynı kapalı hacme sahip karmaşık bir anatomik yapı kadar zaman ve çaba gerektirecektir. “Serbest biçim” referansı, biçimin üretim sürecinden bağımsızlığı ile ilgilidir. Bu, geometrik karmaşıklık arttıkça çok daha karmaşık hale gelen çoğu geleneksel üretim sürecinden çok farklıdır.

yazar avatarı
tercüman tercüman