Finomságok a 3d-nyomtatás
Amerikai pszichológus Skinner tesz egy ilyen kísérlet. Ültettem galamb egy ketrecben, és rendszeres (!) Periódusai beleszórjuk a sejt feed. Mit kezdett, hogy a galambok? Meglepő módon úgy döntöttek, hogy a viselkedés függ, hogy lesz-e vagy sem az élelmiszer. És pontosan mit csinálnak éppen a megjelenése előtt az élelmiszer. Például, ha egy galamb elrejti a fejét a szárnya alatt, majd jött az étel, a galamb kezdett folyamatosan elrejteni a fejünket a homokba - abban a reményben, hogy az élelmiszer lesz.
Ebben előszót befejezettnek tekinthető. Most viszont, hogy az alapokat, anélkül, mastering ami lehetetlen teljes mértékben megértsék és elsajátítsák az alábbi adatokat.
Mik polimerek? Én már régóta küzdött a kísértés, hogy idézni egy cikket a Wikipedia, de részben még a vágy, hogy nyerjen, és próbálja amennyiben lehetséges és indokolt, hogy írjon a saját szavaival.
Először is, a jellegzetes tulajdonságai a polimer, és nagymértékben meghatározza a mechanikai tulajdonságok a méret a molekulák, amelyekből azok állnak - makromolekulák. Mindegyik polimer molekula olyan lánc összekapcsolt monomer egységek. A több ilyen egységet tartalmaz a molekulájában, a megfelelően nagy molekulatömegű van. Minél nagyobb a polimerizáció foka.
A polimerek osztva 2 nagy csoport: hőre lágyuló műanyag (ami róluk, és továbbra is beszéd) és hőre keményedő anyag.
Ha nem is beszélve a komplex szavakat, hogy „Van der Waals erő”, amelyek kombinálják egymással hőre lágyuló molekula, ellentétben a kémiai kötések a hőre keményedő, majd hagyományos módon a fő különbség lehet meghatározni, mint a képessége vagy képtelensége, ismétlődő feldolgozás és lágyító a polimer.
A hőre keményedő műanyagok közé tartoznak, például az összes ismert epoxi és a poliészter gyanták. Oldjuk, elolvad, vagy újra őket újra, sajnos, lehetetlen.
Hőre csak azokra polimerek feldolgozása és öntött többször anélkül, hogy jelentős szerkezeti változások és a romló mechanikai tulajdonságait.
Érdemes megjegyezni, hogy a másodlagos nyersanyagok, ez nem a második alkalommal a lágyított termoplasztikus! Mi valóban létezik messzire menni, ugyanaz mindannyiunk számára ismerős végtelen 3D-nyomtatás kezébe döntéshozók, a legjobb, kétszer felülvizsgálták: először a granulátum, a második alkalommal a bárban a granulátum. A „jobb”, mert a törekvés az egyszerűsítés a technológia és a költségek csökkentése, a végtermék, néhány gyártó használhatja a már színezett granulátum, és ez legalább még egy feldolgozási lépés, mert kezdetben a fejlesztés minden polimerek vagy színtelen megvan a nem a legelegánsabb árnyékban.
És persze egyáltalán könyörtelenül költségeinek csökkentése a szálak, az újrahasznosított anyagok használata. Igen, újrahasznosított irreális hogy szerezzen egy sima rúd átmérője az egyszerű oknál fogva, hogy a tulajdonságok az olvadék számára nem lesz egyenletes tömegű, így egyenetlen nyomás a kereskedelmi extruder, egy nem-egyenletes olvadék képlékenységet és a zsugorodás. Ennek megfelelően, ha a nyomtatás egy sáv kiszámíthatatlanul viselkedhet. De az ára csak mesés.
De elkalandoztam!
Az előzőekből következik, a legfontosabb dolog, hogy meg kell tanulni, hogy molekulatömegű (a továbbiakban: MW) polimer elengedhetetlen, és sok szempontból meghatározó jelentőségű, így a polimer tulajdonságait, így folyóképességét, ütésállóság és teljes erejét a végterméket.
Szintén ebben a fejezetben, érdemes megemlíteni, hogy két fő csoportja a hőre lágyuló, elkülönített típusának megfelelően az építési makromolekulák:
Homopolimerjei (egyféle összetételű monomer ismétlődő egységek)
Ez tartalmazhat homopolimerek sztirol homopolimer - polisztirol (PS), vagy egy propilén homopolimer - polipropilén (PP).
Kopolimerek (lánc molekulák, amelyek két vagy több különböző szerkezeti egységek).
Ez a csoport magában foglalja például, akrilnitril-butadién-sztirol (ABS).
Közül a kopolimerek, viszont osztják blokk-kopolimerek. (Makromolekula azon állnak rendszeresen vagy véletlenszerűen váltakozó homopolimer blokkok különböző összetételű vagy szerkezetet.)
Között a blokk-kopolimerek a hőre lágyuló elasztomerek, makromolekulák állnak hőre lágyuló blokk (polisztirol, polietilén, polipropilén), és a flexibilis elasztomer blokkokat (polibutadién, poliizoprén, random kopolimerjei butadiénnek sztirollal (PBS) (SBS) (SBR), vagy etilén-propilén ( EPDM)).
Egyszerűen fogalmazva, ez a különböző szintetikus gumik, a hőre lágyuló elasztomerek (TPE).
Hőre lágyuló műanyagok, amelyek pontosan az érdeklődés a számunkra, lehet tovább osztottuk 2 fő csoportra: amorf és részben kristályosodik.
Amorf, hőre lágyuló a polisztirol (PS), nagy ütőszilárdságú polisztirol (HIPS). Mindenféle termoplasztikus elasztomerek (TPE). Amorf, hőre lágyuló a festetlen állapotban, elvileg átlátszó, mint az üveg.
Bárki, aki ismeri akrilnitril-butadién-sztirol (ABS) eltérő szerkezetűek, és lehet két típusa van: az amorf, részben kristályos szerkezetű.
A részlegesen kristályosítható polimerek közé tartoznak a polipropilén (PP), polietilén (PE), poliamidok (PA 6, PA 66 - azonos nylon), polietilén-tereftalát (PET).
Fontos különbséget számunkra a két csoport között a polimerek egymástól az ő zsugorodás.
Kristályosodó anyagok magas szintű zsugorodás és zsugorodás anizotrópia, ami azt sugallja számunkra, hogy a nyomtatott termékek ezen műanyagok feltöri és vetemedik a legkegyetlenebb. Ez különösen észrevehető esetében poliamid (nylon) - zsugorodása 1,5-2,5%, a polipropilén (PP) - zsugorodása 1,8-2,5% vagy polietilén (PE) - zsugorodása 2,0-5,0%!
Zsugorodás ABS mozog a 0,4 és 2,0% közé zavisomosti a márka. Zsugorodás polisztirol (PS) 0,4-0,8%. Zsugorodás sztirol-butadién kaucsukok és HIPS tartalmától függ a sztirol összetételének és a poiimerizációs eljárást a és attól függően, hogy a márka a 0,3-2%
Zsugorodása műanyag Filamentarno! jelentése 0,3-1,3%
Ettől eltekintve nagyvállalat polimer PLA (polilaktid tejsav). Ez a különös anyag, ellentétben a fenti, polimerizációval kapjuk laktid, amelyet viszont polikondenzációval előállított tejsav. Mindezek ellenére a tej, a sajt és a tehenek, hogy ez a termék nem sok köze van. Azonban, valamint joghurt, nem mindegyik egyformán hasznos poiiiakti.
Van egy prekoncepció, hogy a leginkább, hogy sem raznaturalny termék, és szinte enni egy kanállal. Valójában azonban ez természetesen nem ez a helyzet. Több fajta PLA a legkülönfélébb széles körben különböző tulajdonságokkal és fizikai-mechanikai jellemzői. De a tény az, hogy a tejsav, valamint a laktid, szerves anyagok, van egy szórakoztató csavar: sztereoizoméria. Azaz, egy és ugyanaz a molekula részét és az ugyanabban a kontextusban, akkor lehet tükrözött egymáshoz, mint a szárnyak egy pillangó. Tulajdonságainak és ezen anyagok lehetnek gyökeresen eltérő, és más.
Például vannak olyan L-laktid és D-laktid. L-laktid tiszta formában egy kristályosítható polimer az ebből következő ismertetett hátrányok felett, és egy kifejezett üveg átmeneti zóna. Mivel egyenlő sztereoizomer keveréke, így egy amorf polimer - vagyis nem melynek olvadási hőmérséklete, mint olyan, mivel nem kristályosodási folyamat.
Visszatérve egy kicsit, emlékeztetni arra, hogy a laktidot nyert tejsav és eljárás annak előállítására, mint a katalizátort használunk ón-oktanoát, adagolt összhangban maradék koncentrációig tejsav. És itt fontos megérteni, hogy csak a polimer gyártók attól függ, mennyire tiszta a végtermék, hogy mi lesz az izomer-összetétel, és ennek megfelelően, hogy mi lesz a fizikai és mechanikai tulajdonságai.
Tehát, akik már a legnagyobb amatőr felszívja a vizet az első alkalom?
Az első helyet a jelölést a cím Bubka Gop SpongyaBob által elfoglalt PLA (polilaktid PLA)! Típusától függően, a hőmérséklet és a páratartalom is képes elnyelni körülbelül 1% -ról 4% (!) A saját súlya a nedvességet.
A második helyet magabiztosan veszi a PA-66 (nylon, más néven nylon) és olyan eredménnyel, 0,4% a saját súlyát.
Harmadik helyen megy ABS átlagos eredménye 0,2%
És ez tényleg egy kívülálló a nedvességet a háttérben ezek felülmúlhatatlan mesterek nézd Filamentarno műanyagot! az ő nevetséges 0,07% nedvesség felszívódását, még a vízi környezetre)) Még ha tárolja a fürdőszobában, akkor is, ha kitölti a fürdő vízzel, majd a nyomtatási problémák nem merülnek fel. Csak rázza a cseppek alkalmazása előtt
Ebben a rövid áttekintés alkalmazandó 3D nyomtatási eljárás FDM polimereket lehet teljesnek tekinteni.
Boring polimer vegyész ezen a ponton valószínűleg azt mondta, hogy az összes pop zene, és nagyon csalódott, de az volt a célom, hogy ne írjon egy értekezés vagy egy szakdolgozat a témában, de csak bevezetni az olvasót, hogy kezdődik az általános kép festett nagy vonalakban. Remélem valaki olvassa fel ezen a ponton, mivel a dolgok pobodree és képekkel!
Tehát, mi megy a következő fejezet:
Mi a PTR, hol a polimer molekulatömege (MW), és hogyan kapcsolódik a zsugorodás nyomtatásakor?
Valószínűleg sokan lógni az interneten keresve a választ, hogy az élet miért olyan műanyag, berohant a rejtélyes rövidítés: MPI.
Sőt, MFR Az olvadék áramlási sebessége, úgyhogy egyrészt semmi titokzatos benne. Egyszerűen fogalmazva: A megadott számok után ezeket a leveleket, azt jelzi, hogy hány gramm melegítjük egy bizonyos hőmérséklet a polimer áramolhat hatása alatt egy bizonyos tömege bizonyos méretű rakományt a lyukon keresztül 10 perc alatt.
Igen, egy egyszerű módon nem működött. Valójában azonban ezek még mindig PTR Papagájok Hagyományos Reológia mert ha csak azt tudják, ez a szám, ha nem ismeri polimer reológiai semmit! És mindez azért, mert a különböző alkalmazott polimerek különböző mérési módszerekkel ez a különös környezetben.
Ez különösen jól látható a példában ABS műanyag, azzal jellemezve, méréséhez az azonos polimer használható 3 (!) Különböző módokon (használhat egy 5 kg terheléssel hőmérsékleten 200 ° C, 3,8 kg terhelés 230 ° C-on vagy 10 kg terhelés 220 ° C-on), így 3 különböző (!) eredmény. Hogy tetszik ezek egzakt tudomány? )))
De, kedves nyomtatók, ásni ebbe, és nem éri meg. Mindez fejfájás rúd gyártók! Kivéve, ha a gyártó valami fáj, és ő nem csak „kitolja tészta ABS” (C), és megpróbál létrehozni egy tisztességes terméket, ami kényelmes a használata.
Pedig én még itt említett PTR nem hiábavaló. Ha tényleg csak ez a szám határozza meg, hogy milyen vastag polimer ömledék. És az ábra gramm / 10 perc, kevesebb, így, következésképpen a polimer vastagabb. Egy vastagabb, mint a polimer, annál nehezebb, hogy álljon át egy kis szórófej nyílás extruder 3D nyomtatók.
Készen állsz, hogy azt mondják: „Hurrá, most már értem mindent - minél több, annál jobb!” -, de nem ugrik a következtetéseket! A lényeg az, hogy közvetve legalacsonyabb MPI mutat nagy molekulatömegű polimer. Mint korábban írtam, ez a molekulatömeg a polimer nagymértékben meghatározza annak mechanikai tulajdonságait. Különösen a szilárdság és ütésállóság. És itt minden pontosan az ellenkezője - az MFR kisebb, annál jobb.
Mivel gyakran előfordul az életben, de nincsenek ideális megoldás - vannak kompromisszumok. A grafikon csak megjelenített választás liszt minőségű műanyagok gyártója és tartalmazza a terület lehetséges kompromisszum erő és az esetleges nyomtatási sebesség az övezetben a kereszteződés két területen.
Kék régió tükrözi a kapcsolat a lehető legnagyobb sebességgel (Vp) nyomtatás és folyóképességét a polimer olvadék (MFI) rózsaszín régió tükrözi a kapcsolat a MFR és molekulatömege (Mm).
Mivel a polimerek nem-newtoni folyadékok, majd szerencsére nekünk a folyékonyság növekedésével nő áramlási sebesség, ami részben kompenzálja a csökkenés nyomtatási sebesség molekulatömeg növekedésével, nyomja a határait alkalmazhatóságát különböző polimerek 3D-nyomtatás.
* Menetrend illusztratív célokra, a pontos érték nem néz ide!
Úgy tűnik, hogy ez az egész? De nem volt jó oka, hogy emlékezzen a zsugorodás!
Talán mindannyian szembesülnek a probléma, amikor a rúd bármely gyártó egyszerűen irreális nyomtatni megfelelő hőmérsékleten! Van zsarnokoskodik vele magasabb és magasabb, a rétegek valahogy szinterezve, és hogy nincsenek hiányosságok és nedoekstruzii. Miért történik, és mit fizikailag hordozza a hőmérséklet-emelkedés a szöveget?
A lényeg az, hogy mivel valószínűleg észrevette a figyelmes olvasó, PTR dolog elég relatív, és függ az index is a hőmérsékleten megolvasztjuk. Minél nagyobb ez, annál nagyobb a folyóképessége, és a könnyebb a nyomtató motor extruder tolja az olvadékot a fúvókán keresztül nyíláson.
De ne ismét kiabálva, „Hurrá, most értem mindent!” ))) - mert hogyan kell műszaki műanyag nagy MW és alacsony MFR kinyomtathatja azokat 260C persze lehet. De annak ellenére, hogy látszólag nagy szilárdságú, várható volt, hogy a magas MM, az adatok szétszórja rétegesen! Ez azért történik, mert míg a rétegek közötti tapadás (és még inkább a tapadás nyomtatás táblázat a nyomtató!) A saját végső értéket hőtágulása amorf polimerek a hőmérséklet emelkedésével nem szűnik meg, amíg az elején a termikus degradáció. ABS műanyag-vel kezdődik, 260C terület Filamentarno műanyagot! 250C, PLA már 220-230C. Nevezetesen, a termikus degradációs, a legtöbb esetben vezet a jelenség a „elnyomott fúvóka”. (Hacsak nem veszi figyelembe a por, legyek, vakolat omladozik a falakon az extruderhengert és egyéb teljesen műveletlen a termelési terv dolgok és jelenségek) Visszatérve a bővítés polimerek, az egyik kell figyelni arra, hogy a nagyobb hőtágulást vetették alá műanyag, annál nagyobb lesz annak a további zsugorodást lehűlés után.
Ez a szám egyértelműen mutatja, egy grafikont a tapadási hőmérséklet növekedésével növekszik (t), és egy grafikont a hőtágulás / zsugorodás követ (Ms - feldolgozás zsugorodás). Terület a legjobb E két paraméter lehet tekinteni összeolvasztás növekedési görbe adhézió (Adg).
* Menetrend illusztratív célokra, a pontos érték nem néz ide!
Összefoglalva, azt tanácsolom, hogy ne nyomtasson temeraturah, több, mint a minimális elegendő jó tapadás a rétegek között.
Ezzel szemben véleményem, és akkor befejezni a részt polimerek és feldolgozás véletlenül nem tudja megmondani, milyen értékes kereskedelmi titkok és technológiai finomságok. És azt hittem, mindent elmondott?
Köszönjük a figyelmet! Egyszer képes lesz tölteni még egy nap írunk egy cikket, ez lesz a második rész.
Tevé a nyomtatási hibákra, és módszereket foglalkozik velük Tekintettel a fentiekre, valamint a minőség az izzószál, hogyan és miért befolyásolja a nyomtatást. Ez lesz egy csomó matematikai képletek és unalmas. csak vicceltem
Köszönet azoknak, akik olvasni ezt a szöveget az elejétől a végéig!