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.

Mikro-Vat Fotopolimerizasyon – Basım Teknolojileri – Basım Teknolojileri Ödevleri – Basım Teknolojileri Ödev Ücretleri – Basım Teknolojileri Bölümü

Değişkenler

İlk dört değişken, tarama modelini kontrol ettikleri için tarama değişkenleri olarak adlandırılırken, geri kalan değişkenler, kazanın ve parçanın nasıl yeniden kaplanacağını kontrol ettikleri için yeniden kaplama değişkenleridir.

Bu değişken seti ile makine operatörünün süreç üzerinde muazzam bir kontrolü vardır; ancak, bir değişkenin değerinin değiştirilmesi sonucunda parçanın nasıl davranacağını tam olarak tahmin etmek zor olduğundan, değişken sayısı çok fazla kafa karışıklığına neden olabilir. Bu sorunu çözmek için 3D Systems, katman kalınlığının bir fonksiyonu olarak birçok değişken için nominal değerler sağlar.

ACES’in arkasındaki temel öncül, o katmanı bir öncekine yapıştırmadan önce bir katmanda daha fazla reçineyi sertleştirmektir. Bu, tarama vektörleri arasında 0,001 inç boşluk sağlamak yerine tarama vektörlerinin örtüşmesiyle gerçekleştirilir. Sonuç olarak, bir katmandaki her nokta birden fazla taramadan lazer radyasyonuna maruz kalır. Bu nedenle, bir katman için iyileştirme derinliğini belirlerken bu çoklu taramaları dikkate almak gerekir.

ACES ayrıca biri x eksenine ve diğeri y eksenine paralel olmak üzere iki tarama vektörü geçişinden yararlanır. İlk geçişte reçine, istenen katman kalınlığından 1 mil daha az derinliğe kürlenir. Daha sonra ikinci geçişte kalan reçine kürlenir ve katman bir öncekine yapıştırılır.

Tahmin edilebileceği gibi, WEAVE ve STAR-WEAVE ile karşılaştırıldığında ACES tarama modeli kullanılarak daha fazla tarama vektörü gereklidir.

Bu bölümün geri kalan sunumu, ACES’in iyileştirme davranışına ilişkin içgörü sağlamak için tarama aralığının bir fonksiyonu olarak iyileştirme derinliğinin matematiksel modeli üzerinedir. Tarama aralığı hs olan çoklu, örtüşen tarama çizgileri gösterdiğini düşünün. Ayrıca her satırın iyileştirme derinliği, Cd0 ve iyileştirme derinliği de gösterilir.

Buradaki zorluk, tarama vektörleri üst üste bindiğinde bir tarama geçişinin iyileştirme derinliği için bir ifade bulmaktır. Bu, maruz kalmanın uzamsal dağılımını tanımlayan ilişkiden başlayarak başarılabilir. Daha öncesinden, bunu biliyoruz.

Daha birçok taramadan kaynaklanan iyileşmenin ilerleyişini düşünün. Merkezi tarama bölgesindeki bir P noktasını göz önünde bulundurursak, P’ye önemli ölçüde maruz kalma sağlayan tarama vektörlerinin sayısını belirlememiz gerekir. Etki bölgesi ışın spot boyutuyla orantılı olduğundan, tarama sayısı ışına bağlıdır. boyut ve kapak aralığı.

Tarama aralığının kiriş yarı genişliğine oranının, W0, nadiren 0,5’ten az olduğunu (yani, hs/W0 0,5) göz önünde bulundurarak, P noktasının maruz kalmasının yaklaşık %99’unu 4 hs mesafeden aldığını belirleyebiliriz veya az. Başka bir deyişle, bir tarama vektörünün merkezinden başlarsak, kür derinliğini belirlerken en fazla 4 sola ve 4 sağa taramayı dikkate almamız gerekir.

Bu durumda, sadece tarama yönüne dik boyut olan y ile pozlamanın değişimi ile ilgileniyoruz. 9 taramayı dikkate almanın gerekli olduğu göz önüne alındığında, (4.24)’teki y’nin çeşitli değerlerini biliyoruz. y 1⁄4 nhs olduğunu düşünebilir ve n’nin 4 ila +4 arasında olmasına izin verebiliriz. Ardından, bir P noktasında alınan toplam poz, gösterildiği gibi bu 9 taramada alınan pozların toplamıdır.

Bu hesaplamadan, tek bir tarama vektörünün iyileştirme derinliğinin, istenen katman kalınlığından 1,6 mil daha az olduğu açıktır. 1,6 milden yukarıya yuvarlayarak bu durumun ambar aşımının 2 mil olduğunu söylüyoruz. Hatch overcure’un SL makine operatörü tarafından ayarlanabilen değişkenlerden biri olduğunu hatırlayın.

Bu, geleneksel vektör taraması VP’nin sunumunu tamamlar. Şimdi mikro teknede fotopolimerizasyon ve maske projeksiyon tabanlı sistemleri tartışmaya devam ediyoruz.


Eksiltici fabrikasyon yöntemleri
İmalatta kullanılan malzemeler
VAT number Türkiye
VAT numarası sorgulama
Vat numarası Nasıl alınır
İngilizce vat Ne Demek


Vektör Tarama Mikro-Vat Fotopolimerizasyon

Enerji kaynağı olarak hem lazerleri hem de X-ışınlarını kullanan fotopolimerizasyon ilkelerine dayalı mikrofabrikasyon uygulamaları için özel olarak çeşitli işlemler geliştirilmiştir. Bu işlemler, tipik olarak 1 mm’den küçük olan karmaşık şekilli parçalar oluşturur.

Mikrostereolitografi (MSL), Entegre Sertleştirilmiş Stereolitografi (IH), LIGA, Derin X-ışını Litografisi (DXRL) ve diğer isimlerle anılırlar. Bu bölümde, fotopolimer malzemeleri doğrudan işlemek için UV radyasyonunu kullanan işlemlere odaklanacağız.

Geleneksel VP’nin aksine, mikro ölçek için vektör tarama teknolojileri tipik olarak lazer ışınını taramak yerine tekneyi x, y ve z yönlerinde hareket ettirmiştir. Tipik bir lazeri 20 μm’den küçük nokta boyutlarına odaklamak için lazerin odak uzunluğunun çok kısa olması gerekir, bu da lazerin taranmasında zorluklara neden olur.

325 nm dalga boyuna sahip HeCd lazerli bir SLA-250 için, ışın lazerden çıkarken 0,33 mm çapa ve 1,25 mrad sapmaya sahiptir. 280 mm yayılır, ardından ıraksak bir mercekle (odak uzaklığı 25 mm) ve 85 mm uzaktaki bir yakınsak mercekle (odak uzaklığı 100 mm) karşılaşır.

Basit ince mercek yaklaşımları kullanılarak, yakınsak mercekten lazerin 0,2 mm’lik bir nokta boyutuna ulaştığı odak noktasına olan mesafe 940 mm ve Rayleigh aralığı 72 mm’dir. Bu nedenle, odaklanan lazer noktası, odaklama optiğinden uzun bir mesafedir ve Rayleigh aralığı, geniş bir tarama bölgesi ve geniş bir yapı alanı sağlayacak kadar uzundur.

Bunun tersine, burada 10 μm lazer nokta boyutuna sahip yüksek çözünürlüklü bir mikro SL sistemi için tipik bir hesaplama sunulmaktadır. SL’de kullanılan 325 nm dalga boyuna sahip bir HeCd lazer, okuyucuya zorluk hakkında bir fikir vermek için buraya dahil edilmiştir.

Işın, lazerden çıkarken 0,33 mm çapa ve 1,25 mrad sapmaya sahiptir. 280 mm yayılır, ardından bir uzaklaşan mercek (odak uzaklığı 25 mm) ve bir yakınsak mercek (odak uzaklığı 36,55 mm) ile karşılaşır. Yakınsak mercekten odak noktasına olan mesafe 54,3 mm ve Rayleigh aralığı yalnızca 0,24 mm’dir. Bu lazer ışınını ciddi nokta bozulmaları olmadan bir kazan boyunca taramak çok zor olacaktır.

Taramalı mikro-VP sistemleri, Literatürde 1993 yılında Entegre Sertleştirme yönteminin tanıtılmasıyla sunulmuştur. 5 mikron çapa odaklanan bir lazer noktası kullandılar ve bir katmanı sertleştirmek için altındaki reçine teknesi tarandı.

Bu yöntemle oluşturulan cihazlara örnek olarak tüpler, manifoldlar ve yaylar ve esnek mikro çalıştırıcılar ve silikon üzerindeki sıvı kanalları verilebilir. MEMS dişlilerini bir alt tabaka üzerinde birbirine bağlamak için bu teknolojinin kullanımını gösterdiler. Mikro-VP kullanılarak imal edilen yapı, sonraki elektrokaplama ve ardından reçinenin çıkarılması için bir kalıp olarak kullanılabilir. Bu yöntem, 1 μm’nin altında minimum özellik boyutuna ulaşmayı başardı.

yazar avatarı
tercüman tercüman