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打印用墨水粘度测定点击次数:62 发布时间:2019-11-05

1 3D 喷墨打印简介

3D 喷墨打印技术是根据喷墨打印机的工作原理,在数字信号的激励下使喷嘴腔室中的液体

(成型材料)在瞬间形成液滴,并以一定的速度和频率从喷嘴中喷出,并按指定路径逐层固

化成型,zui终得到 3D 物体的快速成型技术。3D 打印成型技术具有成型速度快、设备操作简

单、适合办公室环境、可多相实体结构成型等特点,相对于一般意义上的快速成型方法,具

有精度高、周期短、设备针对面宽和环境友好等特点,在快速建模,医药组织工程,生物制

药等领域,已显示出强大的发展潜力。

02 3D 打印墨水粘度测量的意义

3D 喷墨打印的操作方法为:先根据实体 3D 扫描(或设计)得到的 3D-CAD 模型,按照一

定方法将该模型分割为一系列单元,通常是在 Z 轴方向将分截成一定厚度的二维薄层,由程

序控制产生喷射指令,逐层喷射固化堆砌后,得三维实体的器件。在 3D 技术不断发展的今

天,用于喷墨打印的墨水成为制约其进一步发展的首要因素。

3D 喷墨打印的墨水由成型材料(金属粉末、陶瓷材料、石膏、塑料、复合材料等)以及与

之匹配的粘结溶液以及后处理材料组成。粘度是反映墨水稳定性、流动性、产品质量以及是

否适合喷墨打印的重要参数。3D 喷墨墨水材料的粘度过高,会阻塞喷墨设备的喷嘴,造成

设备损耗,增加使用期间的维护费用;高粘度的墨水在喷嘴处形成的墨滴体积也较大,会导

致图案分辨率随之降低,还会直接影响到粉末层的渗透效果。3D 喷墨墨滴体积越小,打印

机分辨率越高,喷墨后所得实物就越细致,但是墨水粘度过低,则会导致滴落在介质表面铺

展的形状不易控制,喷墨实物结构松散等状况。因此,制备出色彩度好、稳定性高、流变特

性好、粘度适中的墨水对 3D 喷墨打印技术的发展至关重要。

03 3D 墨水粘度测定

本文使用 DV3T 标准粘度计配套超低粘度适配器 ULA测量一种 3D 喷墨打印

墨水的粘度。帮助用户建立 3D 喷墨打印墨水的生产及制备工艺过程中产品质量控制的粘度

测试方法。

 


TC-650 AP 水浴循环系统用于控制样品温度(测试温度为 25℃),Rheocalc T 软件连接主机,

进行程序编辑及数据采集,绘制粘度变化曲线。量取 16mL 已配置好的 3D 喷墨打印墨水于

ULA 的样品杯中,将转子缓慢浸没至样品中,然后连接粘度计主机和 TC-650 AP 水浴循环系

统。在 Rheocalc T 软件上编辑相应的测试程序,待样品温度稳定后开始测量。

 

选择“Multi Point”模式进行数据采集,在 2 min 的测试时间内总共采集了 12 个数据点,观察

测试过程中数据读取及温度控制的稳定性。使用水浴控温时,测试稳定性非

常好,温度保持在 25±0.01℃,12 个数据点的粘度值均为 20.19 cP,标准偏差仅为 0.03%


ULA 适配器专为超低粘度测试而设计,测试下限可达 1 cPULA 测试所需样品体积仅为 16 mL

可有效节约测试成本,提升测试效率;ULA 使用同轴圆柱型转子及配套的样品杯,可以计算

剪切率和剪切应力,得到绝对粘度。TC 系列循环水浴系统的控温精度zui高可达 0.01℃,为

粘度测试提供准确及稳定的温度条件。

04 应用概述

作为世界上zui知名的粘度计/流变仪生产商之一,Ametek-Brookfield 一直致力于为广大用户

提供质量稳定可靠,测量精确度高,测量重复性好的产品。Brookfield 粘度计的测量精度可

以达到全量程测量范围的±1%,重复性可以达到±0.2%。针对不同行业的粘度测试需求,提

供个性化的解决方案,完美适应各种行业用户的分析需求。

RST 流变仪可以进行全面的流变学测试,在质量控制和研发领域均可进行完美的流变分析。

RST 系列流变仪具有控制剪切率和剪切应力两种模式,尤其适合于测量非牛顿流体在稳态流

动下的粘度、流变曲线等特性。另外,它还可以测量非稳态剪切流动和蠕变状态下的粘弹性、

屈服应力以及触变性等流变特性。

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