Proč

Kvalita 3D tiskového prášku zásadně ovlivňuje kvalitu tisku a celkový úspěch tiskové úlohy. Jeho analýzou můžeme předejít problémům v průběhu tisku, zároveň získáváme cenné informace, ze kterých můžeme vycházet při volbě alternativního prášku.

Jak

Ke komplexnímu hodnocení kvalitativních parametrů prášku jako je chemické složení, velikost, tvar a distribuce částic v určitém objemu slouží analytické metody, především však chemické analýzy a elektronová mikroskopie.

Co

Na základě provedených analýz získáváme výsledky o kvalitě tiskového prášku, zároveň také množství cenných a zajímavých informací. Na jejich základě můžeme efektivně hodnotit stav prášku, jeho degradaci či porovnávat jednotlivé prášky mezi sebou.

Příklad: Analýza chemického složení, tvaru, velikosti a distribuce částic 3D tiskového prášku

Klíčem k analýze 3D tiskového prášku je zvolení vhodných technologií a analytických metod s ohledem na předpokládané vlastnosti prášků určených pro 3D tisk.

Pro analýzu tvaru či velikosti částic se nabízí jako vhodné použít skenovací elektronový mikroskop, který umožňuje dostatečné zvětšení. Prášek by měl být v ideálním případě tvořen pouze dokonale kulatými částicemi. Velikost prášku ale také hraje významnou roli, zvláště pak její distribuce.

Dle dostupné literatury by měla distribuce velikosti částic přibližně odpovídat intervalu 15-45 µm. Větší částice (v závislosti na uvažované výšce vrstvy) by mohly být odnášeny během nanášení prášku přímo do přepadového zásobníku. Menší částice by mohly tvořit shluky a bránit rovnoměrnému nanášení vrstvy.

Chemické složení prášku je dáno jak výrobcem, tak je definováno normami pro daný konkrétní materiál. Tyto normy udávají intervaly obsahu jednotlivých prvků v materiálu. Hodnoty se ale pro jednotlivé normy mohou více či méně lišit.

S ohledem na použitou metodu měření chemického složení a přesnost této metody získáváme představu o tom, zda materiál splňuje předepsanou normu či nikoliv. Výběr analytické metody záleží nejenom na experimentálním vybavení, které je pro takové měření k dispozici, ale také na tom, zda je metoda vhodná pro měření chemického složení prášků či na složitosti a pracnosti přípravy vzorků pro takové měření.

Komplexní analýzou prášků získáváme řadu cenných informací. Naměřené hodnoty můžeme použít například jako výchozí informaci pro průběžnou kontrolu kvality prášku, díky čemuž můžeme docílit standardu jakosti a kvality finálního produktu. Vhodná je i kontrola kvality nově dodaného prášku, ať už přímo od výrobce tiskárny či z alternativního zdroje.

Naměřené hodnoty jsou zároveň výchozím bodem při výběru jiného zdroje prášku a slouží pro porovnání s alternativními prášky jiných výrobců, které jsou často výrazně levnější. Jelikož je materiál spolu s dobou tisku nejdražší položkou celého 3D tisku, zvolením levnější alternativy můžeme výsledný finální produkt výrazně zlevnit.

V neposlední řadě je nutné mít na paměti, že se prášek v tiskárně používá opakovaně, je proto vhodné sledovat také jeho degradaci a znovupoužitelnost.

Máte dotaz?

Problematika 3D tiskových prášků a jejich testování je poměrně široká. Pokud vás napadají otázky stran konkrétního prášku nebo analýzy, neváhejte se nám ozvat.

Chci znát odpověď na svůj dotaz

Související technologie

Skenovací elektronový mikroskop (SEM)

Skenovací (řádkovací) elektronový mikroskop (SEM) je stejně jako každý jiný mikroskop optický přístroj, který na rozdíl od běžných světelných mikroskopů využívá jako zdroj záření elektrony namísto fotonů a elektromagnetických čoček namísto čoček skleněných. Celý vnitřní prostor mikroskopu, jak samotný elektronový svazek, tak i vzorek, jsou ve vakuu, aby nedocházelo k interakci elektronů s vnější atmosférou. Pro studium či analýzu povrchu vzorku využíváme interakce elektronového svazku se vzorkem, čímž získáváme celou řadu informací, ať už mikrostrukturu, krystalografické uspořádání, či chemické složení a jiné. Více >>

Dostupné v rámci NCK MATCA:
FIB-SEM – Tescan FERA3 GM, FIB-SEM – FEI Quanta 3D FEG, SEM – Tescan MAIA3, SEM – FEI Phenom, SEM – FEI/Philips 30XL

Energiově disperzní spektrometrie (EDS)

Energiově disperzní spektrometrie (EDS) je analytická metoda založená na detekci charakteristického rentgenového záření vzniklého interakcí elektronového paprsku s povrchem zkoumaného vzorku. Z energií takto vzniklých fotonů získáváme EDS spektrum, ze kterého je možné určit jednotlivé prvky zastoupené ve vzorku a jejich množství. EDS detektory jsou obvykle součástí SEM či TEM. Více >>

Dostupné v rámci NCK MATCA:
EDS – FIB-SEM – Tescan FERA3 GM, EDS – FIB-SEM – FEI Quanta 3D FEG, EDS – S/TEM – FEI Tecnai F20 X-twin

Související služby

Zakázkový 3D tisk

Omezuje vás konvenční výroba dlouhou dobou dodání nebo složitou geometrií? Ať už jde o plasty, kovy nebo kompozity, 3D tisk je tu pro vás.

Měření a zkoušky

Analýzy dílů, vzorků či vstupního materiálu jsou klíčem nejen k efektivnímu výzkumu, ale i spolehlivé výrobě a odhalování příčin nastalých problémů.

Analýza ochranné vrstvy po destruktivní zkoušce mechanických vlastností.
Poptat službu