Modulace viskozity kafrem při stereolitografickém tisku pokročilých keramických materiálů
Loading...
Date
Authors
Sokola, Patrik
ORCID
Advisor
Referee
Mark
A
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Vysoké učení technické v Brně. Fakulta chemická
Abstract
Táto bakalárska práca sa zaoberá prípravou tlačových suspenzií s obsahom keramiky, ich následnou tlačou a vyhodnotením vlastností spečenej keramiky. Pri príprave tlačovej suspenzie (s použitím zirkónového prášku stabilizovaného yttriom) bol skúmaný najmä vplyv modulátoru viskozity, konkrétne gáforu, na vlastnosti suspenzie a finálnu mikroštruktúru vytlačených a spečených objektov. Boli pripravené vzorky s rôznym obsahom keramických častíc a bol zisťovaný vplyv gáforu na reologické vlastnosti suspenzie. Bolo zistené, že gáfor má pozitívny vplyv na zníženie viskozity pri vybranom objemovom množstve keramiky a bolo indikované maximálne množstvo zirkónového prášku v epoxidovej živici, aby bola suspenzia použiteľná pre potreby stereolitografickej tlače. Po samotnej tlači bola vyhodnotená hustota vzoriek, ich porozita, veľkosť častíc, defekty v mikroštruktúre, vizuálna kvalita a percentuálne zmrštenie. Vzorky s gáforom vykazovali lepšie vlastnosti pre rôzne objemové obsahy zirkónovej keramiky pre všetky spomínané faktory.
This bachelor's thesis deals with the preparation of printing suspensions containing ceramics, their subsequent printing and evaluation of the properties of sintered ceramics. In the preparation of the printing suspension using zirconium powder stabilized with yttrium, the influence of the viscosity modulator, in particular the camphor, on the properties of the suspension and the final microstructure of the extruded and sintered objects was investigated. Samples with different contents of ceramic particles were prepared and the effect of camphor on the rheological properties of the suspension was determined. It has been found that camphor always has a positive effect on reducing the viscosity of a selected volume of ceramic, and the maximum amount of zirconium powder in the epoxy resin has been determined to make the suspension usable for stereolithographic printing. After printing, the density of the samples, their porosity, particle size, defects in the microstructure, visual quality and percentage shrinkage were evaluated. The camphor samples showed better properties for different volumetric contents of zirconium ceramics for all the mentioned factors.
This bachelor's thesis deals with the preparation of printing suspensions containing ceramics, their subsequent printing and evaluation of the properties of sintered ceramics. In the preparation of the printing suspension using zirconium powder stabilized with yttrium, the influence of the viscosity modulator, in particular the camphor, on the properties of the suspension and the final microstructure of the extruded and sintered objects was investigated. Samples with different contents of ceramic particles were prepared and the effect of camphor on the rheological properties of the suspension was determined. It has been found that camphor always has a positive effect on reducing the viscosity of a selected volume of ceramic, and the maximum amount of zirconium powder in the epoxy resin has been determined to make the suspension usable for stereolithographic printing. After printing, the density of the samples, their porosity, particle size, defects in the microstructure, visual quality and percentage shrinkage were evaluated. The camphor samples showed better properties for different volumetric contents of zirconium ceramics for all the mentioned factors.
Description
Citation
SOKOLA, P. Modulace viskozity kafrem při stereolitografickém tisku pokročilých keramických materiálů [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta chemická. 2021.
Document type
Document version
Date of access to the full text
Language of document
sk
Study field
Chemie, technologie a vlastnosti materiálů
Comittee
doc. Ing. František Šoukal, Ph.D. (předseda)
prof. RNDr. Josef Jančář, CSc. (člen)
prof. Ing. Ladislav Omelka, DrSc. (člen)
prof. Ing. Petr Ptáček, Ph.D. (člen)
prof. Ing. Tomáš Svěrák, CSc. (člen)
doc. Ing. Lucy Vojtová, Ph.D. (člen)
Ing. Lukáš Tvrdík (člen)
Date of acceptance
2021-08-31
Defence
Student v rámci prezentace své práce Modulace viskozity kafrem při stereolitografickém tisku pokročilých keramických materiálů nejdříve představil cíle a motivaci bakalářské práce. V rámci experimentální části ukázal metodiku přípravy vzorku a vysvětlil provedené analýzi. Při představení naměřených výsledků se zaměřil především na reologii, rozměrovou analýzu, termogravimetrickou analýzu, hustotu, mikrostrukturu. Na závěr přehledně zhodnotil vliv kafru na vlastnsoti keramiky a zodpověděl otázky oponenta:
1) Ve vaší práci jste používal stereolitografický 3D tisk. V současnosti existují tři hlavní metody tohoto tisku, a to SLA, MSLA a DLP. Dokázal byste vysvětlit, co uvedené zkratky znamenají, jak se uvedené techniky mezi sebou liší a jaké jsou jejich hlavní výhody a nevýhody?"
2) V kapitole 3.4 uvádíte, že doba expozice jednotlivých vrstev pro všechny vzorky byla 13 s, ale hned na další straně v kapitole 3.6.3 (a i v dalších částech práce) uvádíte že doba expozice se pro jednotlivé vzorky lišila a pohybovala se od 6 do 8 sekund. Jaké parametry tisku tedy byly ve skutečnosti použity? "
3) V práci uvádíte, že k prášku z oxidu zirkoničitého bylo nutné přidat kyselinu olejovou, která zabraňuje sedimentaci prášku v průběhu tisku. Jakým způsobem kyselina olejová stabilizuje částice prášku v suspenzi? Znáte ještě nějakou další možnost stabilizace suspenzí?"
Komise následně položila tyto otázky:
1) Jaká je závislost síťování pryskyřice na optické propustnosti?
2) Šlo by to udělat pomocí zónální polymerace?
Na dané otázky student výborně odpověděl a ukázal velmi široké znalosti.
Result of defence
práce byla úspěšně obhájena
Document licence
Standardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezení