Репортаж от Wedoany，Научная группа Национального института стандартов и технологий США (NIST) разрабатывает стандартные процедуры измерения для керамических суспензий в аддитивном производстве, уделяя особое внимание измерению вязкости керамических суспензий, используемых в прямой записи (DIW) и фотополимеризации (SLA, DLP). Такие суспензии представляют собой УФ-отверждаемые смолы с нагрузкой техническими керамическими частицами и относятся к типичным неньютоновским жидкостям, чья вязкость изменяется под воздействием внешних сил, что создаёт проблемы для стабильности печати и стандартизации сырья.
Материаловед NIST Рассел Майер отмечает, что характер течения суспензии имеет решающее значение для конечного результата обоих процессов: иногда требуется, чтобы суспензия легко текла, а иногда — сохраняла форму. Основная цель данного исследования — разработка стандартного эталонного материала для керамического аддитивного производства — образца с подробной документацией, предназначенного для калибровки оборудования и проверки методов измерения. Эталонный материал, подготовленный командой NIST, состоит из частиц оксида циркония, взвешенных в жидкой полимерной матрице, при этом в качестве дисперсионной среды вместо воды выбран полиэтиленгликоль. Это синтетическое полиэфирное соединение широко применяется в здравоохранении и косметике (например, в губной помаде), оно нелетучее, что предотвращает высыхание образцов суспензии в процессе измерения.
Измерение вязкости выполняется с помощью реометра. Это устройство помещает небольшое количество образца между двумя пластинами и слегка сжимает его, при этом одна из пластин вращается, чтобы определить усилие, необходимое для течения материала. В керамическом аддитивном производстве реометр используется перед печатью для проверки качества сырья и характеристики поведения материала, однако различия в свойствах материалов и скользкость некоторых суспензий часто затрудняют точные и надёжные измерения. Эталонный материал NIST сопровождается инструкцией по «сбросу» вязкости: быстрое скручивание снижает его консистенцию, а после полного расслабления он возвращается в состояние максимальной вязкости, что обеспечивает возможность измерения в любой момент. С помощью этого эталонного материала исследователи в области керамического аддитивного производства могут сравнивать результаты своих реометров со стандартом NIST, повышая согласованность материалов.
На следующем этапе команда Майера отправит эталонные образцы суспензии в 20 лабораторий по всей стране — охватывающих промышленность, академические круги и национальные лаборатории — для проведения собственных тестов вязкости и сравнения результатов. При хорошей согласованности эта работа будет способствовать утверждению оксида циркония в качестве стандартизированного эталонного материала.
