Отрицательное аддитивное производство, или AM, является экономически эффективным методом производства сверхтяжелых, плотных керамических деталей в сложные формы, что было бы невозможно традиционными методами литья. Использование аэрогеля в этой технике уникально. Он служит как гелеобразующий агент, практически без усадки во время литья, а также является хорошо рассеянным источником углерода для спекание после пиролиза.
Гель литья в 3D печатных форм является универсальным методом, который может быть распространен на другие материалы. Ресорцинол формальдегид гелеобразующий агент лучше всего подходит для систем подшипника углерода. Для начала подготовьтесь к двухфюмовой подвеске, чтобы продлить срок годности суспензий перед литьем.
Для этого создайте смесь R, растворив 0,88 грамма полиэтилена в 25,00 граммах воды, используя планетарный смеситель. Чтобы создать отдельную смесь F, растворите 0,88 грамма полиэтилена в 16,83 граммах воды, используя планетарный смеситель. Теперь растворите 12,60 граммов порошка ресорцинола в смесь R.
Раствор должен превратиться из облачного белого в прозрачный раствор после полного растворения порошка от смешивания. Кроме того, добавьте 17,03 грамма раствора формальдегида в F-микс, и обеспечить полное смешивание. На данный момент, постепенно добавить 5,25 граммов карбида бора порошок в смеси R и F отдельно.
Затем добавьте 6,50 граммов уксусной кислоты в смесь R и F, и обеспечить полное смешивание в каждом. Для подготовки форм для литья, печать формы с помощью сплавленного осаждения моделирования 3D принтер с acrylonitrile butadiene стирол, или ABS, нити. После тщательной агитации подвески, объединить R микс и F смесь, чтобы получить окончательную подвеску.
Перед литьем, перемешать и нанесите вакуум на окончательную смесь подвески в течение 10 минут, чтобы удалить пузырьки воздуха без кипячения воды. Это может быть достигнуто с помощью перемешивания пластины на 200 до 300 об /мин, с вакуумной банке. Этот следующий шаг является наиболее важным, потому что гелеобразующий агент начнет реагировать, и привести к вязкости подвески быстро расти.
Осознавая это время чувствительный шаг имеет решающее значение для наилучших результатов. Немедленно вылейте раздутую подвеску в 3D-печатную форму и запечатайте стеклянный контейнер. Поместите форму внутри герметичный стеклянный контейнер, чтобы предотвратить потерю влаги во время процесса лечения.
Поместите запечатанный контейнер с плесенью в духовку 60-80 градусов по Цельсию, чтобы инициировать процесс лечения. Разрешить литые вылечить, по крайней мере восемь часов для частей, которые несколько сантиметров в длину масштаба. Через восемь часов, удалить запечатанный контейнер с плесенью из духовки, и дайте ему остыть до комнатной температуры.
Перенесите в новый контейнер, а затем добавить достаточно ацетона, пока плесень полностью подводной. Этот процесс может занять до двух-четырех дней, в зависимости от объема, который должен быть распущен. Минимальное возбуждение ванны ацетона, или нагревание его немного до 40 градусов по Цельсию, может помочь ускорить процесс.
Извлекайте свободное зеленое тело из ванны ацетона, после того, как пластик ABS растворяется. Поместите зеленое тело в духовку при температуре 80 градусов по Цельсию, чтобы обеспечить полную сушку и удаление всей влаги. После высыхания поместите каждое зеленое тело в двухдюймовую кварцевую трубку, облицованную графитовой фольгой.
Поместите кварцевые трубы в печь с протекающим газом на 250 SCCM, состоящей из четырех процентов водородного газа и 96 процентов аргонового газа, чтобы создать уменьшающиеся атмосферы во время лечения пиролизом. Нагрейте зеленое тело внутри печи при температуре 5 градусов по Цельсию в минуту, до 1050 градусов по Цельсию, и удерживайте в течение трех часов. Убедитесь, что зеленое тело выходит равномерно темнее по цвету, что свидетельствует о наличии углерода от лечения пиролиза.
Теперь поместите карбонизированные части в графитовую печь с вакуумным заполненным гелиевым газом для спекания. Нагрейте печь 2 290 градусов по Цельсию и удерживайте в течение одного часа для достижения оптимальной уплотнения деталей. Удалить через час.
Вязкость подвески оптимизирована для гелеобразования при рН 2.8, чтобы обеспечить самое длительное рабочее время до значительного геля. Существует примерно 20 минут до вязкости 1,0 Паскаль секунд. Сканирование изображений электронного микроскопа показывает доказательства пространственно равномерной углеродной сети, которая образуется на частицах карбида бора после пиролиза ресорцинола формальдегида.
Рентгеновская дифракция образцов на различных стадиях обработки также подтверждает рост графитового пика после пиролиза. Дополнительная микроскопия поперечного образца показывает низкую пористость конечного продукта, после спекаться при 2, 280 градусов по Цельсию. Не забывайте, что формальдегид канцерогенен, и работа с ним может быть чрезвычайно опасной.
Поэтому ношение надлежащего средства индивидуальной защиты и работа в хорошо проветриваемой зоне имеет важное значение при обращении с подвесками. После просмотра этого видео, мы надеемся, вы теперь знакомы с отрицательным процессом производства добавок, и может успешно gelcast бор карбид суспензии в сложных форм зеленых тел, а затем сметь их в полной плотности.
