3D Baskılı Seramikler: Yeşil Parçalar için 15μm SiC %88 vs %90 Saflık

Silikon Karbür Seramik 3D Baskıda Neden Önemlidir?

Silisyum karbür, yüksek sertliği, termal stabiliteyi ve aşınma direncini özel yapısal seramiklerin maliyetinin çok altında bir maliyetle birleştirdiğinden, katmanlı olarak üretilen seramiklerde kullanılır. Bağlayıcı püskürtme, malzeme ekstrüzyonu ve tekne fotopolimerizasyonunda SiC tozu, bir parçanın pişirmeden önce şeklini ne kadar iyi koruduğunu büyük ölçüde belirler.

Bu yollar için ticari SiC, silisyum karbür içeriğine ve parçacık boyutuna göre derecelendirilir. 15 mikronluk ortalama parçacık boyutu, ince-ile-orta aralıkta yer alır; akıp bir yazıcının içine sığacak kadar kaba, ancak yoğun bir gövde halinde sinterlenecek kadar da incedir.

%88 ve %90 Saflığın Gerçekte Anlamı

Yüzde, tozun silisyum karbür içeriğini ifade eder; geri kalanı ise serbest silikon, serbest karbon, demir ve Acheson fırın prosesinden elde edilen diğer kalıntılardan oluşur. Bu nedenle %90'lık bir kalite, %88'lik bir kaliteye göre kabaca yüzde iki puan daha az-karbür olmayan malzeme taşır.

Bu boşluk mutlak anlamda küçüktür, ancak ateşleme sırasında mevcut olan düşük-ergiyen veya-güçlendirici olmayan fazın miktarını değiştirir. Daha düşük kalıntı içeriği genellikle daha öngörülebilir büzülme ve gözeneklilik oluşturabilecek daha az reaksiyon alanı sağlar.

Sinterleme Öncesi Yeşil Mukavemet

Çevre dostu güç, SiC'nin kendisinden değil, bağlayıcı sistem artı parçacık paketlemesinden gelir. Bununla birlikte, tozun yüzey kimyası, bağlayıcının parçacıkları ne kadar eşit şekilde ıslattığını ve parçacıklar arasında köprü kurduğunu etkiler. Daha fazla serbest silikon ve oksit içeren tozlar biraz farklı bir nem ve bağlayıcı dengesi tutma eğilimindedir.

Uygulamada, her iki sınıfta da 15 mikronluk bir toz başarıyla basılabilir. %90'lık malzemenin kontrolü daha kolaydır çünkü yüzeyi partiden partiye daha tutarlıdır; yeşil parçalar ince duvarlı olduğunda-veya ince iç kanallara sahip olduğunda bu durum önemlidir.

Sinterleme, Büzülme ve Son Yoğunluk

Ateşleme sırasında-karbür olmayan kısım, SiC iskeletinden daha erken reaksiyona girebilir veya yumuşayabilir. Daha yüksek bir artık fraksiyon, lokal büzülme farklılıkları ve yoğunluk açısından biraz daha az tek biçimli bir nihai gövde oluşması riskini artırır. %90'lık bir derece genellikle aynı süre ve sıcaklık profili için daha tutarlı bir ateşleme yoğunluğuna ulaşır.

Çekme, başlangıç ​​ambalajına ve kaçak aşamanın miktarına bağlı olduğundan, daha tutarlı kalite, telafi modelini yeniden çizmeden bir baskının prototipten üretime ölçeklendirilmesini de kolaylaştırır.

Notun Uygulamayla Eşleştirilmesi

Dekoratif veya az{0}yüklü yeşil parçalar için %88'lik kalite, daha düşük maliyetle kabul edilebilir sonuçlar sağlar. Aşınma fayansları, fırın mobilyaları veya pompa iç parçaları gibi fonksiyonel bir seramiğe sinterlenecek bileşenler için %90 kalitesi, reddedilme riskini azaltır ve genellikle pişirme kayıpları sayıldığında daha iyi bir değerdir.

Hangi kalite seçilirse seçilsin, parçacık boyutu dağılımı, bağlayıcı ve pişirme profili birlikte sabitlenmelidir, çünkü bu üç değişken tek başına iki-noktalık saflık farkından çok daha güçlü bir şekilde etkileşime girer.

Sıkça Sorulan Sorular

S: Yeşil parçalar için %90 SiC her zaman %88'den daha mı iyidir?
Hayır. Daha tutarlı bir çekme ve yoğunluk sağlar, ancak düşük-yüklü veya dekoratif parçalar için %88 kalite, daha düşük bir maliyetle iyi performans gösterir.

S: Her iki sınıf da aynı ciltleyiciyle basılabilir mi?
Genellikle evet, ancak yüzey kimyası dereceler arasında farklılık gösterdiğinden bağlayıcı dozajında ​​küçük bir ayarlama yapılması gerekebilir.

S: 15 mikron boyutu neden önemlidir?
İyi sinterleme ve yüzey kalitesi için gereken ince parçacık fraksiyonuna karşı yazıcıdaki akışkanlığı dengeler.

S: Saflık çekmeyi etkiler mi?
Evet. Daha yüksek bir artık oranı büzülme penceresini genişletebilir, böylece %90'lık kalitenin tolerans dahilinde tutulması daha kolay olur.

S: Ölçek büyütmeden önce notun sabitlenmesi gerekir mi?
Evet. Derecelendirmeyi, bağlayıcıyı ve pişirme profilini erkenden dondurun, ardından ölçek büyütme sırasında tek seferde yalnızca tek bir değişkeni-ayarlayın.