Name: fused filament fabrication (fff) of metal-ceramic components
Uploaded: 2019-01-11T12:30:00
Duration: 8 min 43 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about Fused Filament Fabrication FFF of Metal-Ceramic Components at JoVE.com

Этот проект получил финансирование от Европейского союза Horizon 2020 исследований и инновационной программы под Грант соглашение No 678503.

<ol>
	<li>. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> ISO/ASTM 52900:2015(en): manufacturing - General principles - Terminology. , (2015).</li><li>Lakshminarayan, U., Orgrydiziak, S., Marcus, H. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Selective+laser+sintering+of+ceramic+materials.">Selective laser sintering of ceramic materials.</a> Proceedings of Solid Free-Form Symposium. , 16-26 (1990).</li><li>Lauder, A., Cima, M. J., Sachs, E., Fan, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Three+dimensional+printing:+Surface+finish+and+microstructure+of+rapid+prototyped+components.">Three dimensional printing: Surface finish and microstructure of rapid prototyped components.</a> Materials Research Society Symposium Proceedings. 249, 331-336 (1992).</li><li>Chartier, T., Badev, A., Somiya, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Rapid+Prototyping+of+Ceramics.">Rapid Prototyping of Ceramics.</a> Handbook of Advanced Ceramics 2nd ed. , (2013).</li><li>Travitzky, N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Additive+Manufacturing+of+ceramic-based+material.">Additive Manufacturing of ceramic-based material.</a> Advanced Engineering Materials. 16, 729-754 (2014).</li><li>Zocca, A., Colombo, P., Gomes, C. M., G&#252;nster, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Additive+Manufacturing+of+Ceramics:+Issues,+Potentialities,+and+Opportunities.">Additive Manufacturing of Ceramics: Issues, Potentialities, and Opportunities.</a> Journal of the American Ceramic Society. 98 (7), 1983-2001 (2015).</li><li>Felzmann, R., Gruber, S., Mitteramskogler, G., Tesavibul, P., Boccaccini, A. R., Liska, R., Stampfl, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Lithography-based+additive+manufacturing+of+cellular+ceramic+structures.">Lithography-based additive manufacturing of cellular ceramic structures.</a> Advanced Engineering Materials. 14, 1052-1058 (2012).</li><li>Fischer, U. K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Lichth&#228;rtende+Keramikschlicker+f&#252;r+die+stereolithographische+Herstellung+von+hochfesten+Keramiken.+(light+curing+ceramic+suspensions+for+stereolithography+of+high-strength+ceramics).">Lichth&#228;rtende Keramikschlicker f&#252;r die stereolithographische Herstellung von hochfesten Keramiken. (light curing ceramic suspensions for stereolithography of high-strength ceramics).</a> European patent. , (2012).</li><li>Homa, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Rapid+Prototyping+of+high-performance+ceramics+opens+new+opportunities+for+the+CIM+industry.">Rapid Prototyping of high-performance ceramics opens new opportunities for the CIM industry.</a> Powder Injection Moulding International. 6 (3), 65-68 (2012).</li><li>. France's 3DCeram partners with Japanese firm Sinto to expand ceramic 3D printing in Asia and US Available from: <a target="_blank" href="https://www.3ders.org/articles/20171006-frances-3dceram-partners-with-japanese-firm-sinto-to-expand-ceramic-3d-printing-in-asia-and-us.html">https://www.3ders.org/articles/20171006-frances-3dceram-partners-with-japanese-firm-sinto-to-expand-ceramic-3d-printing-in-asia-and-us.html</a> (2017)</li><li>Scheithauer, U., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=CerAMfacturing+-+Development+of+ceramic+and+multi-material+components+by+additive+manufacturing+methods+for+personalized+medical+products.">CerAMfacturing - Development of ceramic and multi-material components by additive manufacturing methods for personalized medical products.</a> 3D printing in Medicine. 2 (1), (2017).</li><li>Kieback, B., Neubrand, A., Riedel, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Processing+techniques+for+functionally+graded+materials.">Processing techniques for functionally graded materials.</a> Materials Science and Engineering - A. 362 (1-2), 81-106 (2003).</li><li>Scheithauer, U., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ceramic-Based+4D+Components:+Additive+Manufacturing+(AM)+of+Ceramic-Based+Functionally+Graded+Materials+(FGM)+by+Thermoplastic+3D+Printing+(T3DP).">Ceramic-Based 4D Components: Additive Manufacturing (AM) of Ceramic-Based Functionally Graded Materials (FGM) by Thermoplastic 3D Printing (T3DP).</a> Materials. 10 (12), 1368 (2017).</li><li>Moritz, T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Material-+and+process+hybridization+for+multifunctional+ceramic+and+glass+components.">Material- and process hybridization for multifunctional ceramic and glass components.</a> Ceramic Applications. 5 (2), 66-71 (2017).</li><li>Scheithauer, U., Schwarzer, E., Moritz, T., Michaelis, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Additive+Manufacturing+of+ceramic+heat+exchanger+-+Opportunities+and+limits+of+the+Lithography-based+Ceramic+Manufacturing+(LCM).">Additive Manufacturing of ceramic heat exchanger - Opportunities and limits of the Lithography-based Ceramic Manufacturing (LCM).</a> Journal of Materials Engineering And Performance: Design, Process, Characterization, Evaluation. 27 (1), 14-20 (2018).</li><li>Schwarzer, E., G&#246;tz, M., Markova, D., Stafford, D., Scheithauer, U., Moritz, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Lithography-based+ceramic+manufacturing+(LCM)+-+Viscosity+and+cleaning+as+two+quality+influencing+steps+in+the+process+chain+of+printing+green+parts.">Lithography-based ceramic manufacturing (LCM) - Viscosity and cleaning as two quality influencing steps in the process chain of printing green parts.</a> Journal of the European Ceramic Society. 37 (16), 5329-5338 (2017).</li><li>Scheithauer, U., Schwarzer, E., Richter, H. J., Moritz, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Thermoplastic+3D+Printing+-+An+Additive+Manufacturing+Method+for+Producing+Dense+Ceramics.">Thermoplastic 3D Printing - An Additive Manufacturing Method for Producing Dense Ceramics.</a> Journal of Applied Ceramic Technology. 12 (1), 26-31 (2014).</li><li>Scheithauer, U., Bergner, A., Schwarzer, E., Richter, H. -. J., Moritz, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Studies+on+thermoplastic+3D+printing+of+steel-zirconia+composites.">Studies on thermoplastic 3D printing of steel-zirconia composites.</a> Journal of Materials Research. 29 (17), 1931-1940 (2014).</li><li>Scheithauer, U., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Additive+Manufacturing+of+Metal-Ceramic-Composites+by+Thermoplastic+3D-Printing.">Additive Manufacturing of Metal-Ceramic-Composites by Thermoplastic 3D-Printing.</a> Journal of Ceramic Science and Technology. 06 (02), 125-132 (2015).</li><li>Agarwala, M. K., Bourell, D. L., Beamen, J. J., Marcus, H. L., Crawford, R. H., Barlow, J. W., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Filament+Feed+Materials+for+Fused+Deposition+Processing+of+Ceramics+and+Metals.">Filament Feed Materials for Fused Deposition Processing of Ceramics and Metals.</a> Proceedings of the Solid Freeform Fabrication Symposium. 7, (1996).</li><li>Kukla, C., Herranz, G., Ferrari, B., Cabrera, J. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fused+Filament+Fabrication+(FFF)+of+PIM+Feedstocks.">Fused Filament Fabrication (FFF) of PIM Feedstocks.</a> Actas del VI Congreso Nacional de Pulvimetalurgia y I Congreso Iberoamericano de Pulvimetalurgia 2017, 1st ed. , 1-6 (2017).</li><li>Agarwala, M. K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Structural+Ceramics+by+Fused+Deposition+of+Ceramics.">Structural Ceramics by Fused Deposition of Ceramics.</a> Proceedings of the Solid Freeform Fabrication Symposium. , (1995).</li><li>Agarwala, M. K., Bourell, D. L., Beamen, J. J., Marcus, H. L., Crawford, R. H., Barlow, J. W., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fused+Deposition+of+Ceramics+and+Metals:+An+Overview.">Fused Deposition of Ceramics and Metals: An Overview.</a> Proceedings of the Solid Freeform Fabrication Symposium. , (1996).</li><li>Onagoruwa, S., Bose, S., Bandyopadhyay, A., Bourell, D. L., Beaman, J. J., Crawford, R. H., Marcus, H. L., Wood, K. L., Barlow, J. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fused+Deposition+of+Ceramics+(FDC)+and+Composites.">Fused Deposition of Ceramics (FDC) and Composites.</a> Proceedings of the Solid Freeform Fabrication Symposium. , (2001).</li><li>McNulty, T. F., Shanefield, D. J., Danforth, S. C., Safari, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Dispersion+of+Lead+Zirconate+Titanate+for+Fused+Deposition+of+Ceramics.">Dispersion of Lead Zirconate Titanate for Fused Deposition of Ceramics.</a> Journal of the American Ceramic Society. 82 (7), 1757-1760 (1999).</li><li>Mutsuddy, B. C., Ford, R. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Ceramic injection moulding. , (1995).</li><li>Edirisinghe, M. J., Evans, J. R. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Compounding+Ceramic+Powders+Prior+to+Injection+Moulding.">Compounding Ceramic Powders Prior to Injection Moulding.</a> Proceedings of the British Ceramic Society. 38, 67-80 (1986).</li><li>Suri, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effect+of+mixing+on+the+rheology+and+particle+characteristics+of+tungsten-based+powder+injection+molding+feedstock.">Effect of mixing on the rheology and particle characteristics of tungsten-based powder injection molding feedstock.</a> Materials Science and Engineering: A. 356, 337-344 (2003).</li><li>Venkataraman, N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mechanical+and+Rheological+Properties+of+Feedstock+Material+for+Fused+Deposition+of+Ceramics+and+Metals+(FDC+and+FDMet)+and+their+Relationship+to+Process+Performance.">Mechanical and Rheological Properties of Feedstock Material for Fused Deposition of Ceramics and Metals (FDC and FDMet) and their Relationship to Process Performance.</a> Proceedings of the Solid Freeform Fabrication Symposium 1999. , 9-11 (1999).</li><li>Scheithauer, U., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Investigation+of+Droplet+Deposition+for+Suspensions+Usable+for+Thermoplastic+3D+Printing+(T3DP).">Investigation of Droplet Deposition for Suspensions Usable for Thermoplastic 3D Printing (T3DP).</a> Journal of Materials Engineering and Performance. 27 (1), 44-51 (2017).</li><li>Weingarten, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Multi-material+Ceramic-Based+Components+-+Additive+Manufacturing+of+black-and-white+Zirconia+Components+by+Thermoplastic+3D-Printing+(T3DP).">Multi-material Ceramic-Based Components - Additive Manufacturing of black-and-white Zirconia Components by Thermoplastic 3D-Printing (T3DP).</a> Journal of Visual Experiments. , (2018).</li></ol>

Авторы не имеют ничего сообщать.

Цирконий и нержавеющей стали, используемые здесь очень подходят для совместно спекания металлокерамические компонентов из-за сопоставимые CTE, температуру спекания и обжига атмосферу. Спекания поведение цирконий и нержавеющей стали сырья могут быть скорректированы путем обращения порошка из нержавеющей стали (рис. 9) успешно. Используя указанные материалы и методы, можно производить макроскопических дефектов деталей FFF для в первый раз. Авторов известно без других сопоставимых AM метод известен для изготовления таких деталей, за исключением T3DP19,20. Одно приложение для металлических компонентов керамические показано на рисунке 17, который является нагревательный элемент с электрической петельные нержавеющей стали проведение в матрицу изолирующий циркония.
Одна из основных задач для FFF металлических и керамических компонентов является резкое увеличение жесткости и хрупкости нитей обусловлено высоким содержанием твердых. Таким образом выбор компонентов правой вяжущего является ключевым фактором для успеха проекта. Кроме того сила и гибкость этих нитей можно улучшить путем использования высокого сдвига, смешивание техника (рис. 7). По данным предыдущих исследований с высоко заполненных систем28это улучшение может быть вызвано лучше порошок дисперсии и сокращение агломератов29,30.
Расследование и корректировка экструзии, потянув и буферизации скорости во время процесса производства накаливания допускается производства высоко частиц заполнены нитей с правильного измерения. Другие параметры, как распределение температуры в экструдере, а также использование охлаждающих устройств значительно влияние на качество накаливания и были выбраны тщательно.
Обе нити были успешно обработаны в FFF-устройства. Адгезии между сырья оказалась очень хорошо в зеленом состоянии (рис. 7-9). Только некоторые небольшие незаполненные объемы были видны, которые, как правило, состояние искусства FFF процесса (рис. 13). Закрыть эти критические тома с термопластичных материалов, FFF-устройство был оборудован двумя микро дозирования единиц, известный из T3DP18,19,20,,3132, который разрешить осаждения одной капли, чтобы закрыть недостаточные заливкой томов, а также производство тонкой структуры (рис. 14 и 15).
Геометрические ограничения сложности часть или резолюции сильно зависит от настройки принтера, непрерывной материал потока используется нарезки программного обеспечения. Правила разработки и внешний вид Результирующая часть в большинстве находятся сходно с использованием FFF пластмасс.

Согласно ISO/ASTM Аддитивные производства (AM)-это общий термин для технологий, которые создают физические объекты, геометрическое представление на основе последовательных добавление материала1. Следовательно эти технологии открывают возможность изготовления компонентов с чрезвычайно сложной геометрии, которые не могут быть достигнуты другими формирование метод, известный для авторов.
Керамические материалы были изучены с раннего развития различных технологий AM в последние четверть века2,3; Однако аддитивного производства керамических компонентов не является состояние искусства в отличие от аддитивного производства полимерной или металлических компонентов. Некоторые обзоры о AM технологии, используемые для керамических компонентов выдаются Шартье и др. 4, Travitzky и др. 5 и Zocca и др. 6, которые могут быть классифицированы в соответствии состояния материала, который используется - порошковые материалы, жидких материалов и твердых материалов4,5 или вид материала осаждения и затвердевания6 . AM устройства доступны, которые позволяют аддитивного производства плотной и высокого качества керамические компоненты с нужными свойствами для большинства приложений7,8,9,10 , 11.
Производство керамических компонентов требует сложной обработки, и это застопорился прогресс в AM керамики. Тем не менее керамические компоненты необходимы для специальных потребительских товаров и медицинские приборы и AM открывает новые горизонты для изготовления новых компонентов с геометрией «невозможное»12. Для технических керамических компонентов, требуется последующей термической обработки промышленных компонентов с утра формирование керамики требует использования порошков, приостановлено в органических связующих, которые должны быть удалены (т.е., выжигание) до порошок плавленного вместе (то есть, обжиг).
УТРА мульти материала или мульти-функциональных компонентов сочетает в себе преимущества утра и функционально градуированные материалы (КЖО)13 в керамической компоненты на базе 4 D-14. Материал гибриды позволяют комбинации свойства такие как электрически проводящие/изоляционные, магнитные/немагнитные, пластичный/жесткий или различных расцветок. Гибридные компоненты могут exhibit датчик или привод функции, известный от MEMS (микро электромеханических систем)15 а. Кроме того металл/Керамические композиты могут дополнять присоединения керамических деталей машин с обычными Свариваемая сталь партнеров может быть использована.
Европейский проект cerAMfacturing (проект ЕС CORDIS 678503) разрабатывает AM технологии компонентов одного материала, а также совершенно новый подход для AM нескольких компонентов, которые позволят серийного производства индивидуальных и Многофункциональные компоненты для различных приложений12. Три различных подвеска-AM методы являются квалифицированными разрешить AM керамика керамика, а также металлокерамические компонентов. Использование методов, основанных на подвеска AM обещает компонент улучшения производительности по сравнению с методами на основе порошка. Потому что распределение частиц порошка в подвеска более однородной и более компактным, чем в порошок постели, эти формирования методы дают более высокой плотности зеленый, приводящие к спеченные компонентов с плотной микроструктуры и низкой шероховатости поверхности 12уровней.
Наряду с литографии на основе керамики производства (LCM)7,8,9,10,11,16,17, склеенный накаливания изготовление (FFF) и 14,12,18 для термопластичных 3D-печати (T3DP) в настоящее время разрабатываются. FFF и T3DP больше подходят для утра мульти материальных компонентов чем LCM из-за избирательного осаждения и затвердевания определенного материала вместо чисто селективного отверждения материала, нанесенного на весь слой14 .
Дополнительным преимуществом FFF и T3DP, по сравнению с LCM является использование систем термопластичных связыватель вместо фото отверждения полимеров. Связыватель система позволяет обрабатывать независимо от их оптических свойств, таких как поглощение, выбросов и отражение электромагнитных волн, например, темные и светлые материалы (в видимом диапазоне), которые необходимы для производства порошков металло керамических компоненты19,20. Кроме того низкий уровень инвестиций необходим для FFF оборудование с большим количеством стандартных устройств доступны. Этот метод становится экономичным благодаря высокой эффективности материалов и вторсырья. Наконец FFF легко высококлассные для больших частей, поскольку этот процесс опирается на перемещение печатающей головки на осях.
В этом документе представлены первые результаты производство металло керамических композитов с использованием FFF. Кроме того представлен технический сочетание FFF и T3DP единиц, хотя это все еще в стадии разработки. В процессе FFF нитей из термопластичных полимеров растаял и выборочно экструдированный действием двух счетчиков вращающихся элементов. После того, как материал выдавливается через сопло, он затвердевает при охлаждении, позволяя производство компонентов слой за слоем. Производить окончательный керамических и металлических компонентов, вариант процесса был развитых21,,2223,24,25,26. Полимерных соединений, известных как связующие, высоко заполнены с керамической или металлический порошок. После того, как формирование компонентов было проведено с помощью традиционного подхода FFF, два дополнительных действий не требуется. Во-первых полимерные компоненты должна быть полностью удалена из образцов на debinding этапе, создавая структуру с многочисленными микро размера поры. Для достижения окончательного размещения, порошок компактов впоследствии спеченные при температуре ниже точки плавления материала. Используя этот подход, производство материалов, таких как нитрид кремния, кварцевое, пьезоэлектрической керамике, нержавеющие стали, карбида вольфрама и кобальта, глинозем или двуокиси титана23,24,25 был успешно проведен в других местах.
Использование высокой заполнены полимерных нитей и характеристика процесса устанавливают определенные требования в материалы21. Хорошая совместимость должна предоставляться между компонентами термопластичных вяжущего и порошок, который должны быть равномерно распределены рецептуры методами при температурах выше точки плавления органических связующих компонентов, таких как замешивать или сдвига прокатки. Так как прочной нити накала должен действовать как поршень в печатающей головки нажать расплавленного материала, высокую жесткость и низкую вязкость требуются для включения выдавливания материала через сопло с Типичные диаметры от 0,3 до 1,0 мм. Тем временем материал должен обладать достаточно гибкости и силы, чтобы быть сформировано как накаливания, которая может быть помещен в очередь. Чтобы объединить все эти свойства, имея высокую загрузку порошка, различные многокомпонентные подшивку системы были разработаны21,22,26.
Помимо разработки адекватных вяжущего новая система вождения был нанят в этой работе. Обычно зубчатый диск колеса используются для буксировки накаливания через сопло. Эти зубы могут повредить хрупкие нити накала. Для того, чтобы снизить механические требования нитей и увеличить давление экструзии во время процесса FFF, системе обычных FFF зубчатый привод колес была заменена системой Специальный двойной ремень. Высоким коэффициентом трения и руководство генерируется из-за длины, формы и Специальное резиновое покрытие поясов. Наиболее важным вопросом предотвращение любой выпучивание накаливания через печатающей головки. Нити накала должны руководствоваться все пути к насадке, Допускается нет свободного места, и необходимые переходы между компонентами должны быть рассмотрены.
После выхода из блока питания, накаливания входит блок сопла. Основными целями были разработаны температуры руководство и без пауз. На рисунке 1показано развитых печатающей головки.
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57693/57693fig1.jpg"> Рисунок 1 : Модель CAD нового ремня привода (вверху) и изображения реального устройства (внизу). <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/57693/57693fig1large.jpg" target="_blank">Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.</a>
Еще одна большая проблема решаться производство металло керамических компонентов является выбор порошков, которые позволяют совместно обработки во время термической обработки (сопоставимые коэффициент теплового расширения (CTE), температурные режимы и атмосферы) и особенности корректировка усадка поведения обоих материалов во время спекания шага. В этой работе, попытка решения об объединении циркония и изменение нержавеющей стали 17-4РН, поскольку они имеют сопоставимые CTE (приблизительно 11 x 10-6/k) и может быть спеченные на тех же условиях (восстановительной атмосфере водорода, температуру спекания: 1350-1400 ° C). Однако для корректировки поведения усадка, фрезерные специальные процедуры для металлический порошок является требуется19,20.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" style="width:680px;" width="679">
	<colgroup>
		<col />
		<col />
		<col />
		<col />
	</colgroup>
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:171px;">Zirconia</td>
			<td style="width:188px;">TZ-3YS-E&#160;</td>
			<td style="width:195px;">Tosoh, Europe B.V.</td>
			<td style="width:127px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Stainless steel</td>
			<td>UNS17400 -38 &#181;m</td>
			<td>Sandvik Osprey Ltd.</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Table of Devices and Software</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">slicing software</td>
			<td>Simplify 3D</td>
			<td>Simplify 3D, USA</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="35">
			<td height="35" style="height:35px;">roller rotors mixer</td>
			<td>Plasti-Corder PL2000</td>
			<td style="width:195px;">Brabender GmbH &#38; Co. KG, Germany</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">3D printer</td>
			<td>model Ceram</td>
			<td>HAGE, Austria</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">cutting mill</td>
			<td>SM200</td>
			<td>Retsch Gmbh&#160; Germany</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="35">
			<td height="35" style="height:35px;">corotating extruder</td>
			<td>ZSE 18 HP-48D</td>
			<td style="width:195px;">Leistrutz Extrusionstechnik GmbH, Germany</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">laser measurementdevice</td>
			<td>Diagnostic Laser 2010</td>
			<td>SIKORA AG, Germany</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="35">
			<td height="35" style="height:35px;">capillary rheometer</td>
			<td>Rheograph 2002</td>
			<td style="width:195px;">G&#246;ttfert Werkstoff-Pr&#252;fmaschinen GmbH, Germany</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">single screw extruder</td>
			<td>FT-E20T-MP-IS</td>
			<td>Dr. Collin GmbH, Germany</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="34">
			<td height="34" style="height:34px;">tungsten furnace</td>
			<td style="width:188px;">Hochtemperatur-Wolframofen WOHV 250/300-1900V</td>
			<td>MUT Advanced Heating GmbH</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="37">
			<td height="37" style="height:37px;">debinding furnace</td>
			<td style="width:188px;">Retorten-Entbinderungsofen RRO 280 / 300-900V</td>
			<td>MUT Advanced Heating GmbH</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="33">
			<td height="33" style="height:33px;">attrition mill</td>
			<td>PE 1.4</td>
			<td style="width:195px;">Erich NETZSCH GmbH &#38; Co. Holding KG, Germany</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">PBM (planetary ball mill)</td>
			<td>PM 400</td>
			<td>Retsch Gmbh, Germany</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

fused filament fabrication (fff) of metal-ceramic components

Техническая керамика широко используются для промышленности и научных исследований, а также потребительские товары. Сегодня постоянно растет спрос на сложных геометрий с разнообразной настройки и благоприятных производственных методов. С изготовлением плавленого накаливания (FFF) это можно быстро производить большие и сложные компоненты с высокой эффективности использования материалов. В FFF непрерывной термопластичных накаливания плавится в подогревом сопла и хранение ниже. Управляемая компьютером печатающая головка перемещается для того, чтобы создать желаемую форму слой за слоем. Расследования в отношении печати металлов или керамики растут больше и больше научных исследований и промышленности. Это исследование посвящено аддитивного производства (AM) с несколькими материала подходом к объединить металла (нержавеющая сталь) с технической керамики (циркония: ZrO2). Сочетание этих материалов предлагает широкий спектр приложений из-за их различные электрические и механические свойства. Документ показывает основные вопросы в рамках подготовки материалов и сырья, разработка устройств и печать этих композитов.

Лучший монтаж результаты для нержавеющей стали спекания поведение были получены с истощение мукомольного времени 180 минут и Планетарная шаровая мельница (PBM), фрезерные 240 минут. Рисунок 5 показывает SEM-образ необработанной порошком (слева), деформированных частиц после выбытия, фрезерные (средний) и нарезанный частиц после шага фрезерования PBM (справа).
<img alt="Figure 5" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57693/57693fig5.jpg"> Рисунок 5 : Неочищенные нержавеющая сталь < 38 мкм (D90) (слева), порошок из нержавеющей стали после выбытия фрезерные (средний) и порошок из нержавеющей стали после PBM, фрезерные (справа) <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/57693/57693fig5large.jpg" target="_blank">Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.</a>
Спекания поведение первоначальный и фрезерованные стальной порошок сравниваются с поведением спекания циркония порошок в Рисунок 6, все измеряется с оптическим дилатометр.
<img alt="Figure 6" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57693/57693fig6.jpg"> Рисунок 6 : Дилатометрические кривые циркония порошок (TZ-3г SE) и в начальном состоянии и после лечения высокоэнергетических фрезерования нержавеющей стали порошка из нержавеющей стали порошка (17-4РН). <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/57693/57693fig6large.jpg" target="_blank">Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.</a>
Улучшение механических свойств сырья в рецептуры шаг сдвига характеризовался для циркония сырья. Сырья, производимых в одном шаге рецептуры 75 мин в смесителе роторов роликовые (RM) был по сравнению с методом, описанным в протоколе. Нити были экструдированного с использованием высокого давления Капиллярный реометр с умирают диаметр 1,75 мм, скорость поршня 1 мм/с и температуре 190 ° C. Нити были собраны с конвейерной лентой и протестированы с Универсальная испытательная машина на растяжение. По крайней мере 5 повторений были проведены за материал. Рисунок 7 показывает сравнение обоих материалов, касающихся прочности на растяжение (UTS), удлинение ОТС и секущая модуль.
<img alt="Figure 7" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57693/57693fig7.jpg"> Рисунок 7 : Влияние рецептуры метода механических свойств сырья циркония. Сырья усугублялась внутренней Роликовый Смеситель (RM) или в сочетании с совместно вращающиеся twin винт шагом (TSE). Прочность, гибкость и жесткость нитей с Капиллярный реометр были определены с использованием среднее значение и стандартное отклонение корреспондент предел прочности на растяжение (UTS), удлинение на UTS и секущая модуль, соответственно. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/57693/57693fig7large.jpg" target="_blank">Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.</a>
На рисунке 8диаметр значения, полученные в ходе производства нитей, из диоксида циркония (слева) и представлены из нержавеющей стали (справа) сырья. Диаметр экструдированные нити был записан во время процесса производства через Одновинтовой экструзии. Для циркония нитей хороший контроль размеров может быть достигнуто с средний диаметр 1,75 мм и стандартное отклонение, равное 0.02 мм. Для нитей, содержащий измененный нержавеющей стали порошок было отмечено выше изменчивость диаметра средней нити накала. Возможной причиной этого может быть неоднородных частиц в результате тромбоцитов образную форму металлических частиц (рис. 5) сырья. В этом случае, большее число точек измерения были найдены за пределами желаемого диапазона 1,75 мм ± 0,05 мм и значение Средний диаметр был 1,74 мм с стандартным отклонением 0,03 мм. Для обоих видов нитей овальности значения были значительно меньше, чем 0.1 мм предел.
<img alt="Figure 8" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57693/57693fig8.jpg"> Рисунок 8 : Гистограммы диаметра нити накала для исследуемых материалов. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/57693/57693fig8large.jpg" target="_blank">Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.</a>
На рисунке 9 показана подходящего металла и цирконий нити для производства структур зеленый сэндвич с состав стали цирконий сталь (слева) а также циркония сталь цирконий (справа).
<img alt="Figure 9" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57693/57693fig9.jpg"> Рисунок 9 : Зеленый сталь цирконий сталь (слева) и цирконий сталь цирконий компоненты (справа) аддитивно производимый FFF. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/57693/57693fig9large.jpg" target="_blank">Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.</a>
Благодаря системе аналогичные связующего обоих материалов возможна предохранитель некоторых слоев монолитной составные части. Большие круглые формы часть с резкими переходами показан на рисунке 10.
<img alt="Figure 10" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57693/57693fig10.jpg"> Рисунок 10 : Структура с резкими переходами между цирконий и нержавеющей стали. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/57693/57693fig10large.jpg" target="_blank">Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.</a>
На рисунке 11 показан другие зеленый одним и несколькими material компоненты, которые были дальнейшей обработке. Рисунок 12 показан пример чистого диоксида циркония на левой стороне, середине показывает образец чистой нержавеющей стали, и наконец спеченные и хорошо присоединились сталь керамическая Композит изображен на правой стороне.
<img alt="Figure 11" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57693/57693fig11.jpg"> Рисунок 11 : Зеленый испытательные образцы, производимые FFF; топ: Цирконий Сталь композитов с нержавеющей стали на вершине; средний: нержавеющая сталь; дна: цирконий. Сетку поле 5 мм. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/57693/57693fig11large.jpg" target="_blank">пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.</a>
<img alt="Figure 12" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57693/57693fig12.jpg"> Рисунок 12 : Спекания циркония образец (слева), спеченная нержавеющая сталь (средний) и спекания циркония нержавеющая сталь композит (справа). Все весы в мм <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/57693/57693fig12large.jpg" target="_blank">пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.</a>
Рисунок 13показана типичная структура FFF-компонентов с развилках (или вложенные периметра) между двумя осаждаются волокна, который привело к от обычных нарезки (инструмент путь) и непрерывный способ материала осаждения.
<img alt="Figure 13" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57693/57693fig13.jpg"> Рисунок 13 : Типичная структура FFF-компонентов результате нарезки и непрерывной материала осаждения. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/57693/57693fig13large.jpg" target="_blank">Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.</a>
Подняв множителя экструзионные в нарезки программного обеспечения, что приводит к более высокой объем осаждения, суб периметра может быть сокращение, а также путем адаптации инструмент дорожки. Тем не менее из-за высокое содержание частиц в нити, очевидно, что поведение осаждения отличается от обычной печати термопластов. Поэтому желательно модификацией программного обеспечения для закрытия таких дефектов.
После растворителей выжигание, выжигание на тепловая и последующего спекания, все различные образцы показали никаких значительных деформаций или вздутие живота. Спеченные чистый цирконий и нержавеющей стали FFF образцы имеют хорошую стабильность геометрических и с и без сжимающей нагрузки, и они не пряжки. Общая потеря массы был 14,8-14,9%, указывающее полный выжигание.
Металло керамических образцов показал хорошую адгезию макроскопических обоих материалов. Потеря массы после спекания композитов было обнаружено в пп.14.1-14.4%, что также указывает на полный выжигание. Дальнейшего анализа и корректировки будут следовать. Электронный микроскоп характеристик композитов предназначен обеспечить понимание качества композита. Желаемый формирования композита прошла успешно, как показано на рисунке 14.
<img alt="Figure 14" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57693/57693fig14.jpg"> Рисунок 14 : SEM изображение микроструктуры в интерфейсе металло керамических, показаны материалы Объединенного. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/57693/57693fig14large.jpg" target="_blank">Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.</a>
Результаты показывают, что перспективный подход к производство металло керамических композитов с использованием FFF генерации электрических проводящих и электрических изолирующих свойств в один компонент. Кроме того осуществление керамических деталей в металлических среды становится возможным благодаря хорошей материала Бонд и свариваемость нержавеющей стали. В рамках ЕС устройства нагрева проекта были изготовлены FFF, содержащих электрические проводящие пути, изготовлена из нержавеющей стали в непроводящих ZrO2 матрицы. Рисунок 15 показывает спеченных образцов. Эти компоненты различных материалов должны быть проанализированы и проверены в будущем.
<img alt="Figure 15" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57693/57693fig15.jpg"> Рисунок 15 : Спеченные нагревательных элементов из цирконий и нержавеющей стали <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/57693/57693fig15large.jpg" target="_blank">Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.</a>
Рисунок 16 и Рисунок 17 показать новый печатающая головка с двумя FFF-печать глав и двух T3DP-печать как CAD-модели (рис. 16), а также реализовано FFF устройства (рис. 17). Одной из проблем является контроль вывода для обеих систем. Для микро-дозирующие устройства выход контролируется частота пьезо приводом поршня вместо шаговые двигатели скорость Ременные приводы в рамках главы FFF-печати. Взаимодействие обоих устройств должен быть испытан в будущем.
<img alt="Figure 16" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57693/57693fig16.jpg"> Рисунок 16 : CAD модель новой печатающей головки с двумя FFF-печать глав и двух T3DP-печать. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/57693/57693fig16large.jpg" target="_blank">Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.</a>
<img alt="Figure 17" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/57693/57693fig17.jpg"> Рисунок 17 : Образ новой печатающей головки с двумя головами FFF-печать и одна голова T3DP-печать (слева). <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/57693/57693fig17large.jpg" target="_blank">Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.</a>

Watch this Scientific Journal Video about Fused Filament Fabrication FFF of Metal-Ceramic Components at JoVE.com

Fused Filament Fabrication FFF of Metal-Ceramic Components

Это исследование показывает мульти материала аддитивного производства (AM) с помощью распыленных накаливания изготовление (FFF) из нержавеющей стали и циркония.

Изготовление (FFF) расплавленный накаливания металлокерамические компонентов

Technical ceramics are widely used for industrial and research applications, as well as for consumer goods. Today, the demand for complex geometries with ...

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.

Research

JoVE Journal

Engineering

Fused Filament Fabrication (FFF) of Metal-Ceramic Components

Fabrication of Spatially Confined Complex Oxides

Изготовление пространственно ограниченных сложных оксидов

Complex materials such as high Tc superconductors, multiferroics, and colossal magnetoresistors have electronic and magnetic properties that arise from ...

Fabrication and Testing of Microfluidic Optomechanical Oscillators

Изготовление и испытание микрофлюидных оптико-механические осцилляторы

Cavity optomechanics experiments that parametrically couple the phonon modes and photon modes have been investigated in various optical systems including ...

Atomically Traceable Nanostructure Fabrication

Атомно Прослеживаемый созданию наноструктур

Reducing the scale of etched nanostructures below the 10 nm range eventually will require an atomic scale understanding of the entire fabrication process ...

Fabrication and Characterization of Superconducting Resonators

Изготовление и характеристика сверхпроводящие резонаторы

Superconducting microwave resonators are of interest for a wide range of applications, including for their use as microwave kinetic inductance detectors ...

Experimental Procedure for Warm Spinning of Cast Aluminum Components

Экспериментальная процедура для теплого прядения из литого алюминия Компоненты

High performance, cast aluminum automotive wheels are increasingly being incrementally formed via flow forming/metal spinning at elevated temperatures to ...

Multi-material Ceramic-Based Components &#8211; Additive Manufacturing of Black-and-white Zirconia Components by Thermoplastic 3D-Printing (CerAM - T3DP)

Multi-material Ceramic-Based Components ÃƒÆ’Ã‚Â¢ÃƒÂ¢Ã¢â‚¬Å¡Ã‚Â¬ÃƒÂ¢Ã¢â€šÂ¬Ã…â€œ Additive Manufacturing of Black-and-white Zirconia Components by Thermoplastic 3D-Printing CerAM - T3DP

Мульти материала на керамической основе компонентов – добавка, изготовление черно-белых циркония компонентов термопластичных 3D-печати (CerAM - T3DP)

To combine the benefits of Additive Manufacturing (AM) with the benefits of Functionally Graded Materials (FGM) to ceramic-based 4D components (three ...

Fabrication of Superhydrophobic Metal Surfaces for Anti-Icing Applications

Изготовление металлических Superhydrophobic поверхностей антиобледенения приложений

Several ways to produce superhydrophobic metal surfaces are presented in this work. Aluminum was chosen as the metal substrate due to its wide use in ...

Fabrication of Soft Pneumatic Network Actuators with Oblique Chambers

Изготовление мягких пневмосети приводы с наклонной камеры

Soft pneumatic network actuators have become one of the most promising actuation devices in soft robotics which benefits from their large bending ...

Scalable Stamp Printing and Fabrication of Hemiwicking Surfaces

Масштабируемые печати и изготовления Hemiwicking поверхностей

Hemiwicking is a process where a fluid wets a patterned surface beyond its normal wetting length due to a combination of capillary action and imbibition. ...

Fabrication and Design of Wood-Based High-Performance Composites

Изготовление и проектирование высокопроизводительных композитов на основе древесины

Delignified densified wood is a new promising and sustainable material that possesses the potential to replace synthetic materials, such as glass fiber ...