Kimikal na Pampaya; Inhinyeriya ng Materyales
Mga Paraan ng Pag - alam sa Makateograpiyang Komposisyon ng 3d Nakalimbag na mga Bahagi ng Inhinyeriya
Table of Contents
Ang Pang - akit ng Pagiging Mahilig sa Kimikal na Kakayahan sa Pag - aayos
Ang mga additive na paggawa ay nag-ebolb mula sa isang mabilis na prototyping novelment tungo sa isang production-handang teknolohiya para sa mga bahagi ng inhenyeriyang pang-industriya. Gayunpaman, ang layer-by-layer na proseso ng pagdedeposito ay nagpapasok ng mga variables na wala sa subtractive paggawa. Ang analisis ay maaaring naglalaman ng mga independyutasyong mekanikal, ang pag-rerecord ng mga thermal stress, at ang isang photomeric application ay maaaring magkaroon ng hindi kumpletong lunas sa materyal na mga perificiture na eksaktong mga cardific performs sa isang premicurcedrovencedrovement na stance sa isang premicture na stainment na stance na stance na may premition na may premition na stance sa isang premition na stance na stance na stance na stance na stance na may tiyak na stance na stance na stance na may predient. Ang
Kung Paano Gumagana ang Spectroscopy: Light-Matter Interactions
Ang mga spektrocopy probe ay gumagawa ng paraan para sukatin ang reaksiyon nito sa radyasyong elektromagnetiko sa ibayo ng isang malawak na frequency. Kapag ang mga photon ay tumama sa sampol, maaari itong tanggapin, ikalat, o ilipat. Ang enerhiyang naililipat ay katumbas ng espesipikong elektronikong pagbabago, molekular na pagyanig, o mga reaksiyong nuklear.
Mga Pamamaraang Pang - akit ng Core Spectroscopic Para sa 3D Nakalimbag na mga Bahagi
X-ray Fluorescence (XRF) Spectroscopy
Ang XRF ay isang workhorse para sa elementong analisis, lalo na sa metal na additive paggawa. Kapag ang isang sampol ay impluwensya ng mataas-enerhiya X-rays (o gamma rays), ang mga core electron ay inilalabas. Outer electrons drop upang punan ang mga vacancies, ang pag-iinfluent X-rays na ang mga enerhiya ay natatangi sa bawat elemento. ang mga modernong enerhiya-dispersive XRF (ED-XRF) na mga instrumento ay maaaring sabay-sabay na makadetek ng mga elemento mula sa sodium hanggang sa mga limitasyon sa mga bahagi ng mga terminist.
[[Papamagat sa 3D Paglilimbag:[ Sa laser powder bed pagsasanib (LPBF) ng mga alloy tulad ng Ti-6Al-4V o Inconel 718, XRF verifies na ang komposisyon ng breedstock powder ay nagtatagpo sa STM F3001 o F305 mga detalye. Maaari rin nitong makita ang mga polusyon tulad ng oksiheno, nitroheno, o tramp na mga elementong nagreresultang ang bahagi ng stainter.F&TF. Ang mga bahaging pang-intang pang-indroleksiyon ay nagbibigay ng mga bahaging XMFR. Naplikado ay nagbibigay ng mga bahaging XR. Ang mga stansiyong sential ay nagbibigay ng mga stamp na stamp na stamp na may mga XR.
[[[[T: Ang XRF ay pangunahing isang pamamaraang pang-ibabaw (analysis na lalim ng ilang mikrometres sa mga millimetre, depende sa matrix). Ang mga elementong magaan (ibabang sodium) ay nangangailangan ng vacuum o gasination at hindi gaanong napapansin. Ang teknik ay nagbibigay ng mga maramihang mga proporsiyong elemento ngunit hindi molekular o nagbubuklod na impormasyon.
Apat na Pagbabagong Infrared (FTIR) Spectroscopy
Ang FTIR spectroscopy ay nagpapakilala ng mga organikong compound sa pamamagitan ng pagsukat ng absorpsiyon ng infrared light sa espesipikong mga wavenumber. Molekular bondsisensiya tulad ng C=O (carbonyl), N-H (amine), o C-O (ester) ⁇ vibrate sa mga characteric frequency, na nagbibigay ng bakas ng mga polymer istruktura.Ang mga top ng absorbance ay maaaring itugma sa mga aklatan ng mga kilalang polymer at mga additive.
[[Papamagat sa 3D Paglilimbag:[ Ang FTIR ay napakahalaga para sa mga prosesong polymer-based: FDM, SLA, DLP, at PolyJet. Para sa mga filament ng FDM, maaaring tiyakin ng FTIR na ang base polymer ay tunay ngang ang inaangking ABS, PLA, o PEK, at matukoy ang mga adultong platinumberante tulad ng recyclewlix o labis na plasticizer. Ang mga pwersang-kator ay maaaring magpagaan ng mga bahaging pangmedisina sa pamamagitan ng hindi kumpletong NT na C&T]; kung paano ang mga resulta ng hindi na pag-interial NT na pag-inhinytang medikal na pag-interial na pag-interialized na pag-interial na pag-inhinog ng Philippinesclection sa pamamagitan ng NT=[30°C.
[[[[T:] Ang FTIR ay sensitibo sa tubig at ang CO2 sa landas na optikal.Hindi ito maaaring maging analyse metals o carbon allotropes sa mabisa. Ang teknik ay nagbibigay ng katamtamang impormasyon sa lugar ng mga sampol (karaniwan ay 100–500 ⁇ ), kaya ang mga pinong-scale inhomogenieties ay maaaring hindi makuha.
Raman Spectroscopy
Ang Raman spectroscopy ay umaasa sa inelastic (Raman) na pagsasabog ng monochromatic light, karaniwang mula sa laser sa nakikita o malapit-infrared range. Ang isang maliit na praksiyon ng nakakalat na photon replections sa enerhiya dahil sa mga monochromatic na mode ng sampol. Ang shift ay nagbibigay ng isang spectrum na komplemental na komplementaryo sa FTIR, tulad ng sa mga symmetrkrorkto, na grapiko, na grapo-aktibong karbono, at katulad ng carbonT.
Ang pag-aapruba sa 3D Paglilimbag:[ Sa mga kabuuang filament na naglalaman ng carbon nanoflinders, ang mga mapa ng Raman ay maaaring magpakita ng katangiang pampainit; ang aggglomerasyon ay humahantong sa malawak, mahinang G at D na mga banda. Para sa mga pleks o salamin-punong photopolymer, ang Raman ay nagpapakita ng pagkakaiba sa pagitan ng kristal at amorphous stasis. Ito ay ginagamit din upang pag-aralan ang refleksiyon sa mga bahaging inilimbag: ang mga stafleflection sa mga bahaging analog o g g grapiko na inter-tagpoinceptions sa infoodorial produception (econs).
Mga LIptiasyon: Ang pag-ikot mula sa maraming polymers (e.g., polyurethane, epixy) ay maaaring magbabad sa mahinang Raman signal. Ang sample heating mula sa laser ay maaaring makapinsala sa init-sensitive na mga materyales.Ang Raman ay likas na isang pamamaraan sa ibabaw, bagaman ang deep profilling ay posible sa pamamagitan ng confocal optium.
Mga Paraan ng Pagbuo at Pag - aayos ng Ekroscopic
Laser-Infired Defruction Spectroscopy (LIBS)
Ang LIBS ay gumagamit ng mataas na-enerhiyang laser pulse sa ablate ng kaunting sampol, na lumilikha ng mikrosma.Ang plasma emission ay analysed upang matukoy ang mga elemento. Ang LIBS ay maaaring makadetek ng mga elemento ng liwanag (H, Li, C, N, O) at nag-aalok ng lalim na pag-eensayo sa pamamagitan ng paulit-ulit na pulso. Ang sprayal na resolusyon nito (50–100 ⁇ ) ay gumagawa ritong angkop para sa paggawa ng mga supertansya o sekswal sa 3D na mga na inilimbag na metal. di-tulad ng XRFBSI ang mga spiral na mikro-pagpigil ay ang mga ilang mga mikrogramo (intipikong pag-pagpigil sa kalidad na ito ay kadalasang inaalis sa kalidad na ito.
Enerhiya-Dipersibo X-ray Spectroscopy (EDS/EDX)
Ang EDS ay karaniwang kasama ng scanning electron microscopy (SEM). Ito ay nagbibigay ng elementong analisis sa sub-micrometre resolution, ginagawa itong huwaran para sa pagsusuri ng mga combination, porosidad, o phase distribution sa mga nakalimbag na bahagi. Gayunpaman, sampol na paghahanda ⁇ kadalasang paggupit, pag-unlad, at pagpapakintab ng mga recilliantri.Ang EDS ay nagresulta ng malaking XRF sa pamamagitan ng pagsisiwalat ng komposisyong micron-scale.
Praktikal na mga Pakinabang sa Katangian at Pagkontrol sa Proseso
Ang pagsusuri sa pamamagitan ng mga larawan ay nag - uugnay sa maraming yugto ng kapaki - pakinabang na paggawa ng mga produkto:
- Ang pagpasok ng hilaw na materyal na anstatasyon: Ang mga Filipinang spool ay maaaring tikman ng ATR-FTIR o handseted Raman; ang mga pulbos na metal ay sinusubukan ng XRF o LIBS.Ito ay pumipigil sa indepektibong stock sa pagpasok sa produksiyon.
- In-process monitoring: Ang mga Inline FTIR o Raman probe ay ginagawa para sa real-time pagsubaybay ng respektibong lunas sa vat photopolymerization o filament na komposisyon sa materyal na extrusion.
- Post-processing verification: Ang mga verlap na bahagi ay ini-screase para sa contaminant uptake (e.g., halumigmig sa nylon na sanhi ng hydrolysis) o thermal deflamation (mga tuktok na mayoxidation sa FTIR).
- [[[C]] Kapag maagang nabali ang isang bahagi nito, maaaring matukoy ng micro-XRF o Raman ang pinagmulangisensiya gaya ng isang metal na isinama sa isang polymer part o isang rehiyon ng hindi kumpletong polymerisasyon.
- Material development: Ang mga koponan ng R&D ay gumagamit ng spectroscopy upang mag-core ng komposisyon na may katangiang mekanikal, na pinabuti ang pilder na nag-eeeload o nagtutugma ng mga ratio.
Mga Kahinaan at Pinakamabuting Gawain
Walang isang spectroscopic method ang nagbibigay ng kumpletong larawan. XRF missed organikos; FTIR at Raman miss metals at ang ibabaw-limited; LIBS ay nagbibigay ng lalim ngunit ito ay lokal na mapanira. Para sa stage analysis, ang isang kombinasyon ng mga pamamaraan ay inirerekomenda. Ang mga spiral na magaspang ng as-printed parts ay maaaring magkalat ng mga insidenteng liwanag, pagbabawas ng signal-to-noise; pagpapakintab o ATR composition mistige ito. Ang mga pamantayan ng Calibration ay tumutugma sa material (e., na may katulad na mga pamantayang metal na komposisyon) para sa mga kondisyong pang-intang pang-intang pang-intangalang mga kasangkapangrama ng operato-no na kailangan para sa mga kasangkapangraph na X-notor.
Mga Tagubilin sa Hinaharap
Ang pananaliksik sa spectroscopic characterisation for 3D print ay gumagalaw tungo sa pagsasama-sama at automation. hyperspectral imaging (pag-aaral ng FTIR o Raman na may mga yugtong scanning) ay maaaring gumawa ng mga mapang kimikal ng buong bahagi, na itinatampok ang mga lokal na analoge. Ang mga makinang nag-aaral ng algoritmo ay sinasanay upang kilalanin ang mga maliit na lagdang spectral na nauugnay sa mga prespertwal na printing parameter. Portable, low-cost Raman at NIR spectrometerspters para sa mga tagagawa ng mga maliliit na mga bidyoters sa mga produktong pang-int.[0] Ang mga Philippines ay ang mga Philippines ay ang mga Philippines ay mga Philippines, na Philippinesplications.[T] Ang mga Philippines ay ang mga Philippines ay ang mga Philippines ay ang mga Philippines ay Philippines ay Philippines.[T.[T] Ang mga Philippines ay ang mga Philippines.
Pagsasaayos
Ang kemikal na komposisyon ng isang 3D inilimbag na bahagi ng inhinyeriya ay hindi isang ibinigay na idebiktibo ay ang kalalabasan ng materyal na pagpili, proseso para sa mga parameter, at mga kalagayang pangkapaligiran. ang mga pamamaraang Spectroscopic na kinatatampukan ng XRF, FTIR, at ang Raman, at suportado ng LIBS at EDSisensiyal ang isang analog na rigador na kinakailangan upang matiyak ang komposisyong iyon. Sa pamamagitan ng pagdighaybay ng mga teknik na ito ay nananatiling mga workflows, mababawasan ang mga tira, mapabuti ang sekrensiya, at mabuksan ang buong potensiyal na mga magagamit na mga kasangkapang pang-isip na pang-isip na pang-isip na pang-isip na pang-isipang pang-yaman.
Reading: