Malzeme Araştırması – Basım Teknolojileri – Basım Teknolojileri Ödevleri – Basım Teknolojileri Ödev Ücretleri – Basım Teknolojileri Bölümü
Malzeme Araştırması
1990’ların ortalarında ilk başladığında, ilk malzemeleri nişasta bazlıydı ve standart ev tipi yapıştırıcıya benzer su bazlı bir bağlayıcı kullanıyordu. Şu anda, 3D Systems’den ticari olarak temin edilebilen toz alçı bazlıdır (kalsiyum sülfat hemihidrat) ve bağlayıcı su bazlıdır.
Basılı parçalar oldukça zayıftır, bu nedenle tipik olarak başka bir malzeme ile sızarlar. 3D Systems üç infiltrant sağlar; akrilat bazlı ve süper yapıştırıcıya benzer ColorBond infiltrant, iki parçalı infiltrant olan StrengthMax infiltrant ve çevre dostu ve tehlikesiz bir infiltranttır.
Bu sızıntılarla üretilen parçalar için mukavemet, sertlik ve uzama verileri 3D Systems’in web sitesinde verilmektedir. Genel olarak, infiltrantlardan herhangi birine sahip parçalar, tipik termoplastiklerden veya VP reçinelerinden çok daha serttir, ancak daha az güçlüdür ve kopmada çok düşük uzamaya sahiptir.
Öte yandan, bir PMMA (poli-metil metakrilat) tozu sağlar ve oda sıcaklığında reaksiyona giren bir sıvı bağlayıcı kullanır. Bağlayıcının tamamen kürlenmesini sağlamak için parçaların toz yatağında birkaç saat kalmasını tavsiye ediyorlar.
Hassas döküm modeli üretimi için, parçalar için kullanılan tozdan parçacık boyutu biraz daha büyük olan PMMA tozuyla kullanım için mum bazlı bir bağlayıcı sunarlar. Hassas döküm için mükemmel model tükenmişliği olduğunu iddia ediyorlar.
Her iki şirketin de malzemeleri için baskısız tozlar tamamen geri dönüştürülebilir, yani sonraki yapılarda yeniden kullanılabilirler. Tozların arzu edilen bir özelliği, yüksek paketleme yoğunluğudur, böylece basılı parçalar yüksek hacimde toz fraksiyonuna sahiptir ve toz giderme ve temizleme operasyonlarına dayanacak kadar güçlüdür.
Toz partikül şekli uyarlanarak veya küçük partiküllerin daha büyük partiküller arasındaki boşlukları doldurması için bir dizi partikül boyutu dahil edilerek yüksek paketleme yoğunlukları elde edilebilir. Uygulamada, mümkün olduğunda her iki yaklaşım da kullanılır.
ZCorp ve 3D Systems tarafından oldukça az sayıda başka sızan malzeme pazarlanmıştır ve birçok kullanıcı çeşitli malzemelerle deneyler yapmıştır, bu nedenle çok çeşitli mekanik özelliklere sahip parçalar üretebilen alternatifler mümkündür.
ExOne, sırasıyla metal parçalar veya kum döküm kalıpları ve maçalar için metal veya kum tozları kullanan makineler pazarlamaktadır. Metal alanında şu anda 3.166 paslanmaz çelik ve bronz, 420 paslanmaz çelik (tavlanmamış), 420 paslanmaz çelik (tavlanmış), bronz ve Inconel 625 pazarlıyorlar.
Paslanmaz çelik malzemeler için bronz, infiltrant olarak kullanılır, böylece parçalar neredeyse tamamen yoğundur. Metaller için polimer bağlayıcılar kullanılmaktadır. Metal bir parça imal etmek için, “yeşil” kısım AM makinesinden çıkarılır ve ardından üç fırın döngüsüne tabi tutulur. Birinci döngüde, polimer bağlayıcıyı yakmak için birkaç saat düşük sıcaklık kullanılır.
Malzeme Bilgisi Ders Notları
Malzeme bilimi Nedir
Malzeme örnekleri
Malzeme Nedir
Malzeme Bilimi PDF
Malzeme özellikleri
Malzeme Nedir mühendislik
Malzeme Bilgisi Ders Notları PDF
İkinci döngüde, metal parçacıkları birlikte hafifçe sinterlemek için yüksek sıcaklık kullanılır, böylece parça yeterli güce sahip olur. Bu döngü çok uzunsa, metal parçacıklar tamamen eriyerek parçanın boyutsal doğruluğunu ve istenen şeklini kaybetmesine neden olur. Bu döngüden sonra parça yaklaşık %60 yoğunluğa ulaşır. Son döngüde, parça ile temas edecek şekilde fırına bir bronz külçe yerleştirilir, böylece bronz parçanın gözeneklerine sızarak %90-95 oranında yoğun parçalar elde edilir.
Hafif sinterleme ve sızma işlemine bir istisna, ExOne tarafından 2014 yılında duyurulan yeni Inconel 625 malzemesidir. Bir bağlayıcı kullanmalarına rağmen, Inconel malzemesi, kabul edilebilir boyutlarını korurken neredeyse tam yoğunluğa kadar sinterlenebilir (ExOne, %99’dan daha yoğun olduğunu iddia eder). kesinlik. Bu süreç diğer metallere genişletilebilirse, metal AM’nin ekonomisini önemli ölçüde değiştirebilir.
Hem ExOne hem de Voxeljet, kum döküm için kalıpların ve maçaların imalatı için kum kullanan makineler pazarlamaktadır. ExOne, bir parçanın (bağlayıcı katalizör) bir katman üzerine kaplandığı ve ikinci parçanın katman üzerine yazdırıldığı, bir polimerizasyon reaksiyonunun oluşmasına ve kum parçacıklarını birbirine bağlamasına neden olan bir silis kumu ve iki parçalı bağlayıcı sunar.
Ortaya çıkan kalıpların ve maçaların mevcut üretim ve dökümhane süreçlerine kolay entegrasyon sağlaması için yalnızca standart dökümhane malzemelerinin kullanıldığını iddia ediyorlar. Voxeljet ayrıca inorganik bir bağlayıcı içeren bir silis kumu sunar ve malzemelerinin mevcut dökümhane işlemlerine de iyi entegre olduğunu iddia eder.
Son olarak, ExOne sanat eseri, mücevher veya diğer dekoratif objelerin imalatında kullanılmak üzere bir soda-kireç cam malzeme pazarlamaktadır. Farklı renkler ve yüzeyler mevcuttur. Yüksek sıcaklıkta kürleme döngüsü gerektiren organik bir bağlayıcı kullanılır. Ardından, cam parçacıklarını sinterlemek ve makul bir güç ve sağlamlık kazandırmak için parçaların yüksek sıcaklıkta pişirilmesi gerekir.
Araştırmada Seramik Malzemeler
Araştırmacılar tarafından BJ için çok çeşitli materyaller geliştirilmiştir. Metal ve seramik toz yataklarına baskı ilk olarak 1990’ların başında gösterildi. Kompozisyonlar ve boyut dağılımları dahil olmak üzere çeşitli toz karışımları araştırılmıştır.
Geleneksel toz bazlı seramik BJ, bir bağlayıcının bir seramik tozu yatağı üzerine seçici olarak basılmasını içerir. Seramik parçaların imalatı, metal parçalara kıyasla çok benzer bir süreç izler. Bu işlemle oluşturulan ham parçalar, polimer bağlayıcıyı çıkarmak için sinterlemeden önce termal ayrışmaya tabi tutulur.
Bağlayıcı yandıktan sonra fırın sıcaklığı seramiğin sinterleme sıcaklığına ulaşana kadar yükseltilir. Bazen bir seramik bağlayıcı oluşturmak için reaksiyona giren bir infiltrant kullanılır. Diğer bir olasılık, bir seramik-metal bileşimi oluşturmak için bir metal ile sızmaktır.
BJ’nin seramik üretimi için kullanıldığına dair ilk rapor 1993’teydi; ateşlenen bileşenlerin tipik olarak %99,2’den daha yoğun olduğu rapor edilmiştir. Bu işlemle alümina, silika ve titanyum dioksit yapılmıştır.
Seramiklerin BJ’sini içeren araştırmalar, kuru tozların kullanılması nedeniyle erken başarısızlıklarla karşılaştı. İyi bir toz yatağı yoğunluğu için gereken ince tozlar, genellikle hatasız katmanlara yayılacak kadar iyi akmadı.
Ayrıca kuru tozların kullanımı ile yaş kısım yoğunluğu yetersiz kaldığı için baskı işleminden sonra izostatik baskı uygulanmıştır. Bu harici gereklilik, işlenebilen parça şekillerinin türlerini ciddi şekilde sınırlar.
Malzeme Bilgisi Ders Notları Malzeme Bilgisi Ders Notları PDF Malzeme bilimi Nedir Malzeme Bilimi PDF Malzeme Nedir Malzeme Nedir mühendislik Malzeme örnekleri Malzeme özellikleri
Son yorumlar