Amaç katkı lı bir şekilde uzun dalga kızılötesi ısıtıcı üretmekti. Bu bölüm ortaya çıkan sinterlenmiş gösterir, iki bileşenli ısıtma elemanı, yalıtımzirkoni yapılmış, ve elektrik iletken paslanmaz çelik FFF tarafından yapılan. Bir güç kaynağı bağlanarak, metal meander Kadar ısıtılır.
Bu çalışma, bir metalile teknik bir serumu birleştirmek için montaj malzemesi yaklaşımıyla BT üretimine odaklanmaktadır. Bu farklı malzemelerin birleştirilmesi, farklı elektriksel ve mekanik özellikleri nedeniyle çok çeşitli uygulamalar sunmaktadır. Bu kombinasyon, tıp, otomotiv ve havacılık alanlarındaki temel soruları yanıtlamaya yardımcı olabilir.
Bu amaçla, sigorta filament imalatı seçilmiştir. Bunun temel nedeni, optik özelliklerinden bağımsız olarak farklı tozları işleme imkanıydı. Ayrıca, termal post işleme, standart bir ekipmanın kullanıldığı toz enjeksiyon kalıplama gibi iyi kurulmuş tekniklere benzer.
Sigorta filamenti imalatı, yüksek malzeme verimliliği ve malzemelerin geri dönüştürülebilirliği sayesinde ekonomik hale gelir. Son olarak, işlem eksen üzerinde hareketli, yazdırma kafası dayandığından, bu tekniğin daha büyük parçalar için yükseltilmesi kolaydır. İşleme başlamadan önce, çok malzemeli yaklaşım için uygun bir toz çift seçin.
Seramik sınıfı için, termal genleşme katsayısı ve sinterleme sıcaklığının özel paslanmaz çeliklerle karşılaştırılabilir olması ve bu seramik malzemenin yüksek tokluk ve esnek mukavemeti nedeniyle tetragonal yttria stabilize zirkoni seçin. Belirli metal sınıfı için, ısıgenin karşılaştırılabilir katsayısı nedeniyle iletken ve sünek metalik malzeme olarak paslanmaz çelik tozu kullanın ve koruyucu hidrojen atmosferi ve özel bir frezeleme prosedürü altında zirkon ile benzer bir sinterleme sıcaklıkları aralığı. Stressiz bir co-sinterleme elde etmek için, ince ve kırılgan pul içine parçacıkları yeniden şekillendirmek için küresel paslanmaz çelik parçacıklar için 180 dakika boyunca yıpratma frezeleme uygulayın.
Daha sonra, azalmış en boy oranı ile çok ince taneli parçacıklar içine pul kırmak için 240 dakika boyunca kırılgan pul üzerinde gezegen topu frezeleme gerçekleştirmek, ancak artan bir sinterleme yeteneği. Önceden bir rulo rotor karıştırıcı içinde hammadde bileşik. Bu nedenle, toz yüzde 47 hacimli katı bir yükleme ile hammadde elde eden bir çok bileşenli bağlayıcı sistemi ile karıştırılmalıdır.
Ön bileşikten sonra, soğuk, katı madde bir kesme değirmeninde toz haline edilmelidir. Tablonun gösterdiği gibi, eş döndüren, çift vidalı ekstrüder gibi dağılmayı artırmak için malzemeyi yüksek kesme hızlarında birleştirin. Bir konveyör bant ile malzeme toplamak ve oda sıcaklığına kadar soğutun.
Konveyör bandının sonunda, iki yuvarlak şekilli iplikler peletize edilir. Resimde gösterilen ekstrüzyon satırı filament üretmek için kullanılır. Tek vidalı ekstruderde, malzeme erimiş ve filament en az 1,75 milimetre çapında bir meme ile ekstrüzyon edilir.
Daha sonra, bir filament ptfe konveyör bant ile toplanır. Malzemenin tokalan için, otomatik makara için konveyör bandının ucuna bir ünite yerleştirilir. Çekme ve biriktirme ünitesi arasındaki filamanın boyutlarını ölçün ve kontrol edin.
Çapı 1,70 ila 1,80 milimetre, ovalilitesi 0,10 milimetreden küçük olan filamentler FFF için gereklidir. Belirli bir ekstrüzyon hızı için, boyutları ayarlamak için konveyör kayışını ve çekme hızlarını aşamalı olarak düzenleyin. CAD dosyasını oluşturduktan sonra, G-COD bir dilimleme yazılımı kullanılarak oluşturulmalıdır.
Yazılımda, nozul çapı, katman yükseklikleri, yazdırma hızı ve yazdırma sıcaklığı tanımlanır. Önizleme modunda, üretim katman katman gösterilebilir. Seramik malzeme mavi, metal yeşil renklidir.
Çoklu malzeme bileşenlerinin katkı maddesi üretimi için, öncelikle 3D yazıcı yazılımındaki nozulların olası yanlış hizalanmasını düzeltin. Bileşenlerin üretimi için, zirkon filamenti ile printhead bir yük ve paslanmaz çelik filament ile printhead iki. Saniyede 10 milimetre lik bir baskı kafası hızı ve her iki filament için 20 santigrat derece lik bir baskı yatağı sıcaklığı.
Daha sonra, zirkon baskı kafası sıcaklığını 220 santigrat dereceye, paslanmaz çelik baskı kafa sıcaklığını ise 240 santigrat dereceye ayarlayın. Çok malzemeli üretim için, iki veya üç farklı katman elde etmek için yazıcı kafası yüklemesini alternatif olarak yerleştirin. Bileşenlerin ciltlerinin sökülmesiyle, yaklaşık 7 ila 9 ağırlık yüzdesinin çözünür bağlayıcı içeriğini kaldırmak için önce numuneyi 60 santigrat derece siklohekset ile sekiz saat batırın.
Daha sonra, yüzde 80 argon ve yüzde 20 hidrojen azalan bir atmoshpere yüksek sıcaklık tungsten fırın, malzemelerin sinterlenmesi için üç saatlik bir yaşam süresi için, oda sıcaklığına fırın soğutma takip aktarın. Sinterleme sırasında, parçalar hacim olarak yaklaşık yüzde 45 küçülür ve azalan atmosfer nedeniyle, zirkon siyah renge dönüşür. Son parça özellikleri bir elektrik güç kaynağı uygulanarak bu adımdan sonra elde edilir.
Metal yol bir direnç ısıtıcı gibi davranırken izole zirkon onu kaplar. Mikroyapı taramalı elektron mikroskobu kullanılarak incelenmiştir. Sinterlenmiş iki bileşenli parçanın mikrografı üst kısımdaki metal mikroyapıyı, alt kısımdaki seramik yapıyı gösterir.
İki malzeme arasında, metal ve seramik arasındaki malzeme bağını sağlayan karışık evreler oluşur. Paslanmaz çelik sinterleme davranışı için en iyi montaj sonuçları 180 dakikalık bir yıpratma frezeleme süresi ve 240 dakikalık bir gezegen topu frezeleme süresi ile elde edilir. Burada, zirkon tozunun sinterleme davranışı ile ilk ve öğütülmüş çelik tozunun sinterleme davranışının karşılaştırılması gösterilmiştir.
Açıkçası, öğütülmüş metal tozu zirkon bir göre sinterleme davranışı iyi bir uyum gösterir. Zirkon hammaddesinin çift vidalı ekstrüderde biraraya gelen bileşimi, malzemenin nihai çekme mukavemetinde daha yüksek bir nihai çekme mukavemeti ve uzama ile sonuçlanır. Ama daha düşük bir secant modülü malzeme bir rulo rotor karıştırıcı bileşik zaman ile karşılaştırıldığında.
Zirkon filamentleri için ekstrüzyon sırasında boyutların iyi bir kontrolü sağlanabilirken, modifiye paslanmaz çelik tozu içeren filamentler için ortalama filament çapının daha yüksek bir değişkenliği gözlenir. Bu şekilde: saf zirkon numunesi, saf paslanmaz çelik numune ve sinterlenmiş ve iyi birleştirilmiş çelik seramik kompozit görülebilir. Her iki malzemenin benzer bağlayıcı sistemi sayesinde belirli katmanları yekpare kompozit parçaya kaynaştırmak mümkündür.
Örneğin, burada keskin geçişleri ile daha büyük, yuvarlak şekilli bir parçası gösterilir. Bu teknik, geliştirildikten sonra, cerrahi, otomotiv ve hatta tüketim mallarında üretilecek malzemelerin geliştirilmesi için manifold alanında yapılan araştırmaların önünü açmıştır. Sonuçlar, sigorta filament imal cimalasyonu kullanarak metal yarı kompozitlerin tek bir bileşende elektriksel iletken ve elektriksel yalıtım özellikleri üreten üretime izin veren bir yaklaşım göstermektedir.
