이 맥락에서 실험실 프레스 또는 열간 압착기의 주요 기능은 구조적 결함을 제거하는 것입니다. 기계는 열과 압력을 동시에 가하여 복합 PETG/ATO 필라멘트를 균일한 두께의 밀집된 디스크 모양 시편으로 변환합니다. 이 공정은 3D 프린팅 부품에 흔히 발생하는 내부 기공과 표면 불규칙성을 제거하는 데 필요하며, 그렇지 않으면 민감한 전기 측정이 왜곡될 수 있습니다.
핵심 요점 광대역 유전 분광법(BDS)은 정확한 데이터를 얻기 위해 시편이 전기적으로 "순수"해야 합니다. 열간 압착은 다공성의 층상 3D 프린팅 재료를 단단하고 균질한 블록으로 변환하여 테스트 결과가 제조 공정에서 남겨진 공극이 아닌 재료의 고유한 특성을 반영하도록 보장합니다.
구조적 균질성 달성
내부 기공 제거
실험실 프레스의 가장 중요한 역할은 공극을 제거하는 것입니다.
PETG/ATO를 3D 프린팅할 때 층 형성 공정은 필라멘트 선 사이의 미세한 간격(기공)을 필연적으로 남깁니다.
공기는 유전 절연체이므로 이러한 기공은 전기장에 간섭합니다.
열간 압착은 재료를 녹이고 압축하여 필라멘트를 융합하여 내부 기공이 거의 없는 단일의 응집된 덩어리로 만듭니다.
일관된 밀도 보장
BDS는 부피에 따라 달라지는 AC 전도도 및 유전 상수와 같은 특성을 측정합니다.
밀도가 일관되지 않은 시편은 전극이 배치되는 위치에 따라 불규칙한 결과를 초래합니다.
실험실 프레스의 고정밀 압력은 입자가 단단히 결합되고 내부 밀도 구배가 제거되도록 하여 분석을 위한 안정적인 기준선을 제공합니다.
전기 인터페이스 최적화
이상적인 접촉 표면 생성
BDS 테스트는 일반적으로 시편을 두 전극 사이에 끼우는 것을 포함합니다.
3D 프린팅 부품에서 발견되는 능선과 같은 거친 표면은 전극과의 완전한 접촉을 방해합니다.
열간 압착은 재료를 매끄러운 플레이트에 대고 성형하여 테스트 장비에 대한 이상적인 물리적 인터페이스를 생성하는 평평한 표면을 만듭니다.
시편 형상 제어
유전율의 정확한 계산에는 시편 두께에 대한 정확한 정보가 필요합니다.
실험실 프레스는 전체 디스크에 걸쳐 균일한 두께의 시편을 생산합니다.
이러한 기하학적 일관성은 쐐기 모양 또는 고르지 않은 시편에서 발생하는 계산 오류를 최소화합니다.
절충점 이해
열 이력 및 결정성
열간 압착은 물리적 밀도를 향상시키지만 재료의 열 이력도 재설정합니다.
이 공정은 폴리머를 용융 상태(유사 재료의 경우 종종 약 180°C)로 가열한 다음 냉각하는 것을 포함합니다.
이 사이클은 원시 프린팅 부품에 비해 PETG/ATO 복합체의 결정 구조를 변경할 수 있습니다.
가공 응력
이상적으로 실험실 프레스는 원재료에 존재하는 가공 응력을 제거합니다.
그러나 냉각 속도가 정밀하게 제어되지 않으면 응고 단계에서 새로운 열 응력이 발생할 수 있습니다.
시편이 표준화되도록 하려면 가열 시간과 냉각 속도를 관리하는 것이 중요합니다.
목표에 맞는 올바른 선택
BDS 테스트가 유효하도록 하려면 시편을 준비할 때 특정 분석 목표를 고려하십시오.
- 주요 초점이 고유 재료 특성인 경우: 열간 압착을 사용하여 기공과 공극을 제거하여 PETG/ATO의 화학 물질을 측정하고 있음을 보장합니다.
- 주요 초점이 데이터 재현성인 경우: 열간 압착을 사용하여 모든 시편의 두께와 평탄도를 표준화하여 데이터의 변수로 형상을 제거합니다.
시편의 밀도와 형상을 표준화함으로써 열간 압착은 가변적인 제조 출력을 안정적인 과학적 시편으로 변환합니다.
요약표:
| 특징 | BDS 테스트에 미치는 영향 | 실험실 프레스 솔루션 |
|---|---|---|
| 내부 기공 | 공극은 전기 측정을 왜곡합니다 | 필라멘트를 밀집된 무기물 덩어리로 융합 |
| 표면 질감 | 거친 능선은 적절한 전극 접촉을 방해합니다 | 이상적인 인터페이스를 위한 평평하고 매끄러운 표면 생성 |
| 시편 형상 | 고르지 않은 두께는 계산 오류로 이어집니다 | 전체 디스크에 걸쳐 균일한 두께 생산 |
| 재료 밀도 | 일관되지 않은 밀도는 불규칙한 데이터를 초래합니다 | 단단히 결합된 입자와 균일한 밀도 보장 |
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참고문헌
- Markos Petousis, Nectarios Vidakis. Mechanical and Electrical Properties of Polyethylene Terephthalate Glycol/Antimony Tin Oxide Nanocomposites in Material Extrusion 3D Printing. DOI: 10.3390/nano14090761
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