ייצור תוסף שלילי, או AM, היא שיטה חסכונית לייצר אולטרה קשה, חלקי קרמיקה צפופים לצורות מורכבות, זה לא היה אפשרי על ידי שיטות הליהוק המסורתיות. השימוש בתרסיס בטכניקה זו הוא ייחודי. הוא משמש הן כסוכן gelling, עם מעט מאוד הצטמקות במהלך הליהוק, וגם הוא מקור פחמן מפוזר היטב עבור sintering לאחר פירוליזה.
יציקת ג'ל לתבניות מודפסות בתלת-ממד היא טכניקה רב-תכליתית שניתן להאריך לחומרים אחרים. סוכן גלינג פורמלדהיד resorcinol מתאים ביותר למערכות מיסב פחמן. כדי להתחיל, להכין השעיה שני חלקים כדי לעזור להאריך את חיי המדף של ההשעיות לפני הליהוק.
כדי לעשות זאת, ליצור את תערובת R על ידי המסת 0.88 גרם של פוליאתילנימין ב 25.00 גרם של מים, באמצעות מערבל פלנטרית. כדי ליצור תערובת F נפרדת, יש להמיס 0.88 גרם פוליאתילנימין ב-16.83 גרם מים, באמצעות מערבל פלנטרי. עכשיו, להמיס 12.60 גרם של אבקת ביטול לתערובת R.
הפתרון צריך להפוך מלבן מעונן לפתרון שקוף וברור לאחר פירוק מוחלט של האבקה מערבוב. כמו כן, מוסיפים 17.03 גרם של פתרון פורמלדהיד לתערובת f, ומבטיחים ערבוב מלא. בשלב זה, להוסיף בהדרגה 5.25 גרם של אבקת קרביד בורון לתערובת R והן F לערבב בנפרד.
לאחר מכן, מוסיפים 6.50 גרם של חומצה אצטית לתערובת R ו- F, ומבטיחים ערבוב מלא בכל אחד מהם. כדי להכין תבניות ליציקה, להדפיס את התבניות באמצעות תצהיר מותך מידול מדפסת 3D עם אקרילוניטריל butadiene styrene, או ABS, תריסים. לאחר תסיסה יסודית של המתלים, לשלב את תערובת R ו- F לערבב כדי לקבל את ההשעיה הסופית.
לפני הליהוק, מערבבים ומחילים ואקום על תערובת ההשעיה הסופית במשך כ -10 דקות, כדי להסיר בועות אוויר מבלי להרתיח את המים. זה יכול להיות מושגת באמצעות צלחת ערבוב ב 200 עד 300 סל"ד, עם צנצנת ואקום. שלב זה הוא הקריטי ביותר, כי סוכן gelling יתחיל להגיב, ולגרום צמיגות של ההשעיה להגדיל במהירות.
להיות מודעים לשלב זה רגיש לזמן הוא חיוני לקבלת התוצאות הטובות ביותר. יוצקים מיד את המתלה המודפס לתוך התבנית המודפסת בתלת-ממד, ואוטמים את מיכל הזכוכית. מניחים את התבנית בתוך מיכל הזכוכית האיטום כדי למנוע אובדן לחות במהלך תהליך הריפוי.
מניחים את המיכל האטום עם התבנית לתנור של 60 עד 80 מעלות כדי ליזום את תהליך הריפוי. אפשר את הגבס לרפא לפחות שמונה שעות עבור חלקים כי הם כמה סנטימטרים בסולם אורך. לאחר שמונה שעות, מוציאים את המיכל האטום עם התבנית מהתנור, ומאפשרים לו להתקרר לטמפרטורת החדר.
מעבירים למיכל חדש, ולאחר מכן מוסיפים מספיק אצטון עד שהתבנית שקועה לחלוטין. תהליך זה עשוי להימשך עד יומיים עד ארבעה ימים, בהתאם לכמות אמצעי האחסון שיש להמיס. תסיסה מינימלית של אמבטיית האצטון, או חימום זה מעט עד 40 מעלות צלזיוס, עשוי לעזור להאיץ את התהליך.
לחלץ את הגוף הירוק חינם מן האמבטיה אצטון, לאחר פלסטיק ABS מומס משם. מניחים את הגוף הירוק בתנור ב 80 מעלות צלזיוס כדי להבטיח ייבוש מלא והסרה של כל הלחות. לאחר הייבוש, מניחים כל גוף ירוק בצינור קוורץ בגודל 2 אינץ' מרופד בנייר גרפיט.
מניחים את צינורות הקוורץ לתוך תנור עם גז זורם ב 250 SCCM, המורכב ארבעה משקל אחוז גז מימן, ו 96 אחוז משקל גז ארגון, כדי ליצור אטמוספרה מפחיתה במהלך הטיפול pyrolysis. מחממים את הגוף הירוק בתוך התנור בחמש מעלות צלזיוס לדקה, עד 1,050 מעלות צלזיוס, והחזיקו במשך שלוש שעות. ודא כי הגוף הירוק יוצא כהה באופן אחיד בצבע, המציין את נוכחותו של פחמן מטיפול pyrolysis.
עכשיו, מניחים את החלקים הפחמיים בתנור גרפיט עם גז הליום זורם עם ואקום לחטא. מחממים את התנור 2, 290 מעלות צלזיוס, ולהחזיק במשך שעה אחת כדי להשיג צפיפות אופטימלית של החלקים. הסר לאחר שעה אחת.
צמיגות ההשעיה מותאמת לג'לקסינג ב-pH 2.8, כדי לספק את זמן העבודה הארוך ביותר לפני שמתרחש ג'לציה משמעותית. יש בערך 20 דקות עד צמיגות של 1.0 שניות פסקל. סריקת תמונות מיקרוסקופ אלקטרונים להראות ראיות של רשת פחמן אחיד מרחבית שנוצר על חלקיקי קרביד בורון לאחר הפירוליזה של resorcinol פורמלדהיד.
דיפירציה של קרני רנטגן של הדגימות, בשלבי עיבוד שונים, גם מאשרת את הצמיחה של פסגת גרפיט לאחר פירוליזה. מיקרוסקופיה נוספת של דגימה חתוכה חושפת את נקבוביות נמוכה של המוצר הסופי, לאחר sintered ב 2, 280 מעלות צלזיוס. אל תשכח כי פורמלדהיד הוא מסרטן, ולעבוד עם זה יכול להיות מסוכן מאוד.
לכן, לבישת ציוד מגן אישי מתאים, עבודה באזור מאוורר היטב, הוא חיוני בעת טיפול המתלים. לאחר צפייה בסרטון זה, אני מקווה שאתה עכשיו מכיר את תהליך ייצור תוסף שלילי, והוא יכול בהצלחה gelcast השעיות קרביד בורון לתוך גופים ירוקים בצורת מורכבים, ומאוחר יותר sinter אותם לצפיות המלאות שלהם.
