9827

بررسي عوامل موثر در ساخت بدنه ارتن‌ور رنگي به روش چاپ سه بعدي (ربوكستينگ)

كارشناسي

مهندسي مواد و متالورژي

1404

دكتر حسين سرپولكي

1404/03/02

مواد و متالورژي

Effect of Printing Factors on the Formulation of Ceramic Pastes for 3D Printing Using the Direct Ink Writing (DIW) Method

چاپ سهبعدي سراميكي يكي از فناوريهاي نوظهور در توليد قطعات پيچيده با دقت باال و حداقل هدررفت مواد است كه در صنايع مختلف ازجمله سراميكهاي هنري، معماري، پزشكي و مهندسي زيستي كاربرد گستردهاي پيدا كرده است. روش ربوكست (DIW - Writing Ink Direct (بهعنوان يكي از روشهاي چاپ سهبعدي بر پايه اكستروژن، امكان كنترل دقيق ويژگيهاي رئولوژيكي دوغاب سراميكي، ساختار اليهها و استحكام نهايي قطعات را فراهم ميكند. با اين حال، موفقيت اين فرآيند به فرموالسيون دقيق مواد، ميزان آب و افزودنيهاي مورد استفاده بستگي دارد. در اين پژوهش، تأثير تركيب مواد اوليه، ميزان آب و مقدار روانساز بر رفتار رئولوژيكي و چاپپذيري خمير سراميكي مورد بررسي قرار گرفته است. دو تركيب در اين پژوهش مورد بررسي قرار داده شدند. تركيب اول شامل 70 درصد وزني فريت شفاف، 20 درصد وزني كائولن زنوز و 10 درصد وزني اكسيد آهن اخرايي )هماتيت( است، درحاليكه سيليكات سديم بهعنوان روانساز براي كنترل ويسكوزيته و بهبود اكستروژن خمير افزوده شد. تركيب دوم، 70 درصد وزني كائولن زنوز، 20 درصد وزني فريت شفاف و ده درصد وزني، اكسيد آهن اخرايي در نظر گرفته شد. سيليكات سديم، همچنان با مقدار قبلي در تركيب باقي ماند. بررسيهاي رئولوژيكي نشان دادند كه تنظيم دقيق ميزان سيليكات سديم و نسبت آب به پودر، نقش كليدي در حفظ يكسارچگي ساختاري و كنترل رفتار برشي دوغاب دارند. همچنين، تنظيم مناسب تركيب باعث افزايش پايداري تعليق، بهبود دقت ابعادي و افزايش استحكام قطعات چاپشده شد. يافتههاي اين پژوهش ميتوانند در بهينهسازي فرموالسيون دوغابهاي سراميكي چاپ سهبعدي و توسعه روشهاي پيشرفته توليد قطعات رسي در صنعت سراميك، هنر و مهندسي مواد مورد استفاده قرار گيرند.

چاپ سهبعدي، فناوري ربوكست، رفتار رئولوژيكي، فريت شفاف، كائولن زنوز، سيليكات سديم، ارتنور، ويسكوزيت