Kimyasal Karakterizasyon Imperative of Chemical Characterization in Interpret Manufacturing
Katkılı üretim, hızlı bir prototipleme romanlarından, tüm malzemelerin tam kimyasal makyajına bağlı olarak bir üretim-okuyucu teknolojisine bağlı olarak olgunlaşmıştır.Bir metal toz, sıkıştırıcı üretimde değişkenleri sunar. Anisotropic mekanik özellikler, oturma süresiz bir tedaviye veya takviyeler ve tüm takviyeler, malzemenin tam kimyasal makyajına bağlı olarak değişebilir.A filament, hassas olmayan 3 ayarlayıcılıklı bir şekilde, metal toz içeren bir spreyleme işlemi içerir.
Spectroskop Nasıl Çalışır: Işık-Matter Interactions
Spektroskopi, geniş bir frekans aralığında elektromanyetik radyasyona yanıtını ölçerek önemliydi. fotonlar bir örnekle vurulduğunda, absorbe edilebilir, ya da aktarılabilir. Enerji transfer edilen parçalara karşılık, karmaşık geometriye veya nükleer etkileşimlerine karşılık gelir. Sonuç olarak, termal gradyanlara veya enerjiye karşı arsa - iyileştirici kimlikler, kimyasal bağlar ve hatta kristal aşamalara kadar.3D baskılı parçalar için, bu özellikleri karmaşık bir geometriye haritalama yeteneği özellikle değerlidir.
3D Baslı Bölüm için Core Spectrooskopik Teknikler
X-ray Fluorescence (XRF) Spectroskop
XRF, elemental analiz için bir iş, özellikle metal katkı üretiminde.Bir örnek yüksek enerjili X-ray cihazları (veya gamma ışınları), temel elektronlar ejected. Dış elektronlar, çoğu metal için benzersiz olan karakteristik floresan X-rayışınları doldurmaya bırakmaktadır.
[FOBF:0]Uygulamalar 3D Printing'e uygulanır: [DDDDDDDDD Printing: [DFLT:1] Lazer tozu yatak füzyon (LPBF) Ti-6Al-4V veya Inconel 718 için, XRF, yemleme tozu kompozisyonunun, metalik fazın metal yükleme oranını ve üniformasını doğrular.
[[Düzücüler: [Döneticiler: [Döneticiler: 0,0) XRF öncelikle bir yüzey tekniğidir (birkaç mikro metrenin milimetreye kadar, matrixe bağlı olarak). Işık elementleri (daha düşük sodyum) vakum veya helium purge gerektirir ve kötü tespit edilir.
Fourier, Phototroskopi (FTIR) Spectroskopi
FTIR spektroskopi, belirli dalga sayılarında kızılötesi ışığın absorbe edilmesini ölçerek organik bileşikleri tanımlar. Moleküler bağlar - C=O (karbonil), N-H (min), veya C-O (düşük) - polimer yapının parmak izlerini kullanarak. Absorbance zirveleri bilinen polimerlerin ve katkı maddelerin kütüphanelerine eşleştirilebilir.
DFLT:0) 3D Baskıya Uygulanır: [DDNT: FTIR, polimer bazlı süreçler için vazgeçilmezdir: FDM, SLA, DLP ve PolyJet. FDM filamentleri için FTIR, temel polimerin iddia edilen ABS, PLA, plastik veya PEEK olduğunu doğrulayabilir ve doğrudan tıbbi parçalarda veya dişsiz olarak toksik olmayanları tespit edebilir.
[FONT:0]Limitations:[[Döneticiler: [Döneticiler: [Döneticiler: 0,0)) FTIR, optik yolda suya ve CO2'ye karşı hassastır. Metalleri veya karbon tümotropes'i etkili bir şekilde analiz edemez.
Raman Spectroskopi
Raman spektroskopu, örnekleme modları nedeniyle enerjide bulunur (Raman) monokromatik ışık, genellikle görünür veya yakın uçlu bir aralıkta bir lazerten lazerten kaynaklanır.Spektif fotonların küçük bir kısmı, örneğin karbonatlı malzemeler için özellikle güçlüdür. FTIR'lara ek olarak: simetrik vizektomiler genellikle Raman-aktifdir.
[FONT=0] 3D Printing'e Başvuru: [DDDD Printing: [DFLT:1] Kompozit filamentler karbon nano dolumları, Raman haritaları da dağıtım kalitesini gösterebilir; agglomerasyon, kalın, zayıf G ve D grubu için. seramik veya cam dolu fotoğraflı Raman (düşükümlü fazlar arasındaki farklar) yerel analizler ile parçalarda, baskılı parçalarda kalınan basıncın arttırılmasına yol açar:
[FONT:0]Limitations:[Döneticiler: Birçok polimerden gelen Fluorsan (örneğin, poliurethane, epoxy) zayıf Raman sinyalini izleyebilirsiniz. Lazerten gelen örnek ısıtma, ısıya duyarlı malzemelere zarar verebilir. Raman doğal olarak bir yüzey tekniğidir, ancak derinlik profili konfokal optik ile mümkündür.
Gelişmekte ve Tamamlayıcı Yöntemler
Lazer-Indük Breakdown Spectroskop (LIBS)
LIBS, hafif elementleri tespit etmek için yüksek enerjili bir lazer pulu kullanıyor ve uzaysal çözünürlüğünü (50-100 μm) tekrarladı ve XRF'nin aksine, LIBS'nin basılı metalleri haritalama veya segregasyonları için uygun hale getiriyor.
Enerji-Dispersive X-ray Spectroskop (EDS/EDX)
EDS genellikle elektron mikroscopy (SEM) tarama ile çiftleşir, mikron ölçekli kompozisyonu ortaya çıkarmak için elemental analiz sağlar.
Kalite ve Süreç Kontrollerinde Pratik Uygulamalar
Spektroskopik analiz, katkı üretim akışının birden çok aşamasında entegre eder:
- [FONT=0)Gelişmiş ham madde geçerliliği:). spools ATR-FTIR veya el Raman tarafından örneklenebilir; metal tozlar XRF veya LIBS tarafından test edilir.Bu, hatalı yemlemeleri üretime girmekten alıkoyur.
- [FONT:0]In-process monitoring:[Dönetici:[Dönetici:0) Inline FTIR veya Raman probes, fotopolimerizasyon veya filament kompozisyonu malzeme içinde gerçek zamanlı izleme için geliştirilmektedir.
- [FONT=0)Post-işlem doğrulaması: [DDÜDÜDÜDÜDÜDÜ:0)Post-işlem doğrulaması: [DÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜ
- [FONT:0)Failure analizi:[Dönetici:[Dönetici:0) Bir parça parça erken, mikro-XRF veya Raman, bir polimer parçası veya eksik polimerizasyon bölgesi olarak kökenini belirleyebilir.
- [[Malzeme gelişimi:[DDD takımlar, mekanik özelliklerle kompozisyonu tamamlamak için spektroskopi kullanıyor, yükleme veya karışım oranları optimize ediyor.
Sınırlar ve En İyi Uygulamalar
Tek spektroskopik yöntem tam bir resim sunar. XRF organikleri özlüyor; FTIR ve Raman metalleri özlüyor ve yüzey sınırlı; LIBS, benzer kompozisyonla ilgili olarak yerel olarak yıkıcıdır. Sert analizler için, transistörlerin yüzey kabalığı, sinyal-boiseyi azaltabiliyor; bu aletleri dağıtırken, Kalifrasyon standartları bu cihazı azaltır.
Future Yol
3D baskı için spektroskopik karakterizasyon araştırma, optimal baskı parametreleri ile ilişkili imzaları tanımak için tasarlanmıştır. Hiperspectral görüntüleme (koupling FTIR veya Raman tarama aşamaları ile) tüm parçaların kimyasal haritalarını üretebilir, yerel anomalileri vurgulayın. Makine öğrenme algoritmaları, optimum baskı parametreleri ile ilişkili spektroskopik kontrolleri tanımak için eğitilmiştir.
Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç
3D basılı bir mühendislik parçasının kimyasal bileşimi bir değil - bu teknikleri üretim iş akışlarına, üretim alanlarına ve çevresel koşullara gömerek - XRF, FTIR ve Raman tarafından desteklenen ve LIBS ve EDS tarafından desteklenen - bu kompozisyonu doğrulamak için gerekli olan analitik bir araç olarak kalacaktır.Bu teknikleri üretim iş akışlarına gömerek, üreticiler, kazıları azaltabilir ve güvenilirliğini artırabilir ve kritik uygulamalar için üretim katkı sağlamanın tam potansiyelini açabilir.
[FONT=0)Further Reading: [Dönem: [Dönem: 1]
- [FONT=0]Thermo Fisher Scientific – XRF Teknoloji Genel Bakış).
- [FONT=0)HORIBA – Raman Spectroskop Uygulamaları Polimer Bilimi).
- [[Dönetici:0)Review: Spektroskopik Yöntemler (BilimDirect)).