Цель состояла в том, чтобы изготовить длинный волновой инфракрасный обогреватель в аддитивной манере. На этой части показаны полученный спекаемый двухкомпонентный нагревательный элемент, изготовленный из изоляционной цирконии, и электрическая проводящие изделия из нержавеющей стали, изготовленные FFF. Подключив силовой подачи, металлический меандр нагревается.
Это исследование фокусируется на производстве ИТ с монтажом материала подход к сочетанию металла с технической сыворотки. Сочетание этих различных материалов предлагает широкий спектр применений из-за их различных электрических и механических свойств. Эта комбинация может помочь ответить на ключевые вопросы в медицинской, автомобильной и аэрокосмической областях.
Для этой цели было отобрано изготовление нити предохранителя. Основной причиной была возможность обработки различных порошков независимо от их оптических свойств. Кроме того, обработка тепловых столбов аналогична хорошо затруднеченных методах, таким как литье порошковых инъекций, для которых используется стандартное оборудование.
Изготовление нити предохранителя становится экономичным из-за высокой эффективности материала и вторичной переработки материалов. Наконец, этот метод легко высококлассные для больших частей, поскольку процесс опирается на движущиеся, печатая головка на оси. Перед началом процедуры выберите подходящую порошковую пару для многопрофийного подхода.
Для керамического сорта, выберите тетрагональной итрии стабилизировалась циркония, из-за коэффициента теплового расширения и температуры спекания сопоставимы со специальными нержавеющей стали, а также высокая прочность и гибкость прочности этого керамического материала. Для конкретного класса металла используйте порошок из нержавеющей стали в качестве проводящих и воздуховодных металлических материалов из-за его сопоставимого коэффициента теплового расширения, а также аналогичного диапазона температур спекания, чем у цирконии под защитной водородной атмосферой и специальной процедурой фрезерования. Для достижения стресса свободного совместного спекания, применять истощение фрезерования в течение 180 минут сферических частиц нержавеющей стали, чтобы изменить частицы в тонкие и хрупкие хлопья.
Затем, выполнить планетарный шар фрезерования на хрупкие хлопья в течение 240 минут, чтобы разбить хлопья на очень мелкие зернистые частицы с уменьшенным соотношением сторон, но повышенная способность спекаться. Предварительно соединения сырья в смеситель роликовых роторов. Таким образом, порошок должен быть смешан с многокомпонентной связующим системой получения сырья с твердой нагрузкой 47 процентов объема.
После предварительной соединения, холодный, твердый материал должен быть гранулирован в режущей мельнице. Соединение материала с высокой скоростью стрижки для улучшения дисперсии, например, в со-вращающейся, двухвинтовой экструдер, как показано на рисунке. Соберите материал с конвейерной лентой и охладить его до комнатной температуры.
В конце конвейерной ленты гранулированы две круглые нити. Линия экструзии, показанная на рисунке, используется для производства нити. В одновинтовом экструдере материал расплавлен, а нить выдавлена через сопло диаметром не менее 1,75 миллиметра.
Затем нить собирается с конвейерной лентой PTFE. Для вымывания материала устройство помещается в конце конвейерной ленты для автоматического вымывания. Измерьте и контролвьте размеры нити между вытягивать и spooling блок.
Для FFF необходимы нити диаметром от 1,70 до 1,80 миллиметра и овала меньше 0,10 миллиметра. Для определенной скорости экструзии, постепенно регулировать конвейерную ленту и потянув скорости для регулировки размеров. После создания файла CAD G-COD должен быть создан с помощью программного обеспечения для нарезки.
В программном обеспечении определяется диаметр сопла, высота слоя, скорость печати и температура печати. В режиме предварительного просмотра производство может демонстрироваться слой за слоем. Керамический материал синий, а металл зеленого цвета.
Для аддитивного производства многопрофильных компонентов, во-первых, исправить любые возможные некорректности сопла в программном обеспечении 3D принтера. Для изготовления компонентов загрузите печатающую головку одно с нитью zirconia и печатаемой головой 2 с нитью нержавеющей стали. Использование скорости печати 10 миллиметров в секунду, и печать кровать температура 20 градусов по Цельсию для обеих нитей.
Затем установите температуру печати цирконии до 220 градусов по Цельсию и температуру печати из нержавеющей стали до 240 градусов по Цельсию. Для многопрофийного производства чередуйте загрузку печати для достижения двух или трех различных уровней. Для дебинирования компонентов, сначала погрузив образец в 60 градусов по Цельсию циклохексан в течение восьми часов, чтобы удалить растворимое содержание связующего около 7 до 9 процент веса.
Затем перенесите образцы в высокотамерную вольфрамовую печь в уменьшающаяся атмошпере 80 процентов аргона и 20 процентов водорода, в течение трех часов для спекания материалов, а затем охлаждения печи до комнатной температуры. Во время спекания, части сокращаются примерно на 45 процентов по объему и, из-за уменьшения атмосферы, циркония превращается в черный цвет. Свойства заключительной части достигаются после этого шага путем применения электрического источника питания.
Металлическая траектория действует как нагреватель сопротивления, в то время как изоляционная циркония покрывает его. Микроструктура была исследована с помощью сканирующего электронного микроскопа. Микрограф спекаемой части из двух компонентов показывает металлическую микроструктуру в верхней и керамическую в нижней части.
Между этими двумя материалами возникают смешанные фазы, обеспечивающие материальную связь между металлом и керамикой. Наилучшие результаты для поведения спекания из нержавеющей стали получены с временем фрезерования истощения 180 минут, и планетарным временем фрезерования шара 240 минут. Здесь показано сравнение спеканого поведения исходного и измельченного стального порошка с спеканым поведением порошка цирконии.
Очевидно, что измельченный металлический порошок показывает хорошую пригонку в спекании поведения по сравнению с цирконией 1. Соединение сырья zirconia в экструдере с двумя винтами приводит к более высокой конечной напряженной прочности и удлинение при конечной напряженной прочности материала. Но более низкий сеяющий модуль по сравнению с тем, когда материал усугубляется в смеситель роторов ролика.
Для zirconia нити, хороший контроль размеров может быть достигнуто во время экструзии, в то время как для нитей, содержащих модифицированный порошок из нержавеющей стали, более высокая изменчивость среднего диаметра нити наблюдается. На этой цифре можно наблюдать чистый образец цирконии, чистый образец из нержавеющей стали, а также спекшийся и хорошо соединенный стальной керамический композит. Благодаря аналогичной связующим системам обоих материалов можно сплавить определенные слои в монолитную композитную часть.
Например, здесь показана большая круглая часть с резкими переходами. После своего развития, эта техника проложила путь для исследований в многообразной области для разработки материалов, которые будут использоваться для производства в хирургических, автомобильных или даже потребительских товаров. Результаты показывают разрешительный подход к производству металлических полукомпонентов с использованием производства нити предохранителя, генерирующей электрически проводящие и электрические изоляционные свойства в один компонент.
