Preview

Заводская лаборатория. Диагностика материалов

Расширенный поиск
Доступ открыт Открытый доступ  Доступ закрыт Только для подписчиков

Цветометрическое исследование процессов старения порошка полиамида-12

https://doi.org/10.26896/1028-6861-2020-86-10-31-35

Полный текст:

Аннотация

Принципиальная особенность 3D-печати методом селективного лазерного спекания — необходимость полного заполнения рабочей камеры 3D-принтера порошковым материалом. Поскольку в процессе печати порошок расходуется не полностью, к первичному материалу в каждом цикле добавляется 25 – 30 % масс. вторичного (неиспользованного в предыдущем цикле). При этом повторная рециркуляция приводит к деградации свойств рабочей порошковой смеси и увеличению вероятности брака. В работе представлены результаты цветометрического исследования старения порошка полиамида-12, используемого в 3D-печати методом селективного лазерного спекания. Сканирование и компьютерную обработку цифровых изображений первичного и вторичного полиамидных порошков, полученных с помощью цветометрии, проводили с применением программного обеспечения. Цветометрический анализ включал выражение цвета образца с использованием параметров цветовых моделей, применяемых в цифровых технологиях синтеза окрашенных изображений. Установлено, что количество циклов до начала интенсивной деструкции составляет не более трех. Это согласуется с практическим опытом печати методом селективного лазерного спекания. Наряду с изменениями кристалличности и фракционного состава частиц термоокислительная деструкция — критический фактор, ограничивающий использование вторичного порошка. Приведены данные, характеризующие изменение цвета вторичного порошка в зависимости от продолжительности термического воздействия и газовой среды. Показано, что длительное его хранение для последующего использования нецелесообразно, так как инициаторы деструкции в материале уже присутствуют. Полученные результаты по обработке цветометрических изображений полимерного порошка могут быть использованы при контроле процесса старения расходных материалов и прогнозе вероятности брака при 3D-печати.

Об авторах

Н. Я. Мокшина
Военно-воздушная академия имени Н. Е. Жуковского и Ю. А. Гагарина
Россия

Надежда Яковлевна Мокшина

394064, г. Воронеж, ул. Старых большевиков д. 54а.



В. В. Хрипушин
Военно-воздушная академия имени Н. Е. Жуковского и Ю. А. Гагарина
Россия

Владимир Васильевич Хрипушин

394064, г. Воронеж, ул. Старых большевиков д. 54а.



М. С. Щербакова
Воронежский государственный университет инженерных технологий
Россия

Маргарита Сергеевна Щербакова

394036, г. Воронеж, пр. Революции, д. 19.



Список литературы

1. Хрипушин В. В., Мокшина Н. Я., Пахомова О. А. Оценка качества порошковых материалов для 3D-печати на основе полиамида-12 / Завод. лабор. Диаг мат. 2018. Т. 84. № 5. С. 36 – 40. DOI: 10.26896/1028-6861-2018-84-5-36-40.

2. Давыдов В. М., Мороков А. А. Лазерная обработка конструкционного полиамида на маломощном лазере. / Ученые заметки ТОГУ. 2016. Т. 7. № 4. С. 445 – 448.

3. Борисовская Е. М., Карманова О. В., Щербакова М. С., Калмыков В. В. Исследование физико-механических и оптических свойств ПММА при введении вторичного полимера / Вестник ВГУИТ. 2017. Т. 79. № 1(71). С. 264 – 270. DOI: 10.20914/2310-1202-2017-1-264-270.

4. Иванов В. М., Кузнецова О. В. Химическая цветометрия: возможности метода, области применения и перспективы / Успехи химии. 2001. Т. 70. № 5. С. 411 – 428. DOI: 10.1070/RC2001v070n05ABEH000636.

5. Зяблов А. Н., Жиброва Ю. А., Селеменев В. Ф. Цифровая обработка изображений. Достоинства и недостатки / Сорбционные и хроматографические процессы. 2006. Т. 6. Вып. 6. С. 1424 – 1429.

6. Свердлова О. В. Электронные спектры в органической химии. — Л., 1985.

7. Нелсон У. Е. Технология пластмасс на основе полиамидов / Пер. с англ. — М.: Химия, 1979. — 256 с.

8. Петрушин С. И., Сапрыкин А. А., Вальтер А. В., Сапрыкина Н. А. Технологии послойного синтеза изделий-прототипов методом селективного лазерного спекания порошков / Технология машиностроения. 2015. № 3. С. 42 – 45.

9. Griffiths C., Howarth J., De Almeida-Rowbotham G. A design of experiments approach for the optimisation of energy and waste during the production of parts manufactured by 3D printing / Journal of cleaner production. 2016. P. 74 – 85. DOI: 10.1016/j.Jclepro.2016.07.182.

10. Макаров В. Г., Коптенармусов В. Б. Промышленные термопласты. — М.: КолосС, 2003. — 208 с.

11. Lopez-Molinero A. et al. Chemometric interpretation of digital image colorimetry. Application for titanium determination in plastics / Microchemical J. 2010. Vol. 96. Issue 2. P. 380 – 385. DOI: 10.1016/j.microc.2010.06.013.

12. Осколок К. В., Шульц Э. В., Моногарова О. В., Чапленко А. А. Оптический молекулярный анализ фармацевтических препаратов с использованием офисного планшетного сканера: цветометрия и фотометрия / Вопросы биологической, медицинской и фармацевтической химии. 2017. Т. 20. № 8. С. 22 – 27.

13. Шапиро Л., Стокман Дж. Компьютерное зрение / Пер. с англ. — М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2006. — 752 с.

14. Моногарова О. В., Осколок К. В., Апяри В. В. Цветометрия в химическом анализе / Журнал аналит. химии. 2018. Т. 73. № 11. С. 857 – 867. DOI: 10.1134/S0044450218110063.

15. Шутилин Ю. Ф. Физико-химия полимеров. — Воронеж, 2012. — 840 с.

16. Шутилин Ю. Ф., Щербакова М. С., Хрипушин В. В., Борисова И. А. Изучение характеристик порошков полимеров для 3D-печати. / Вестник ВГУИТ. 2017. Т. 79. № 4. С. 157 – 164. DOI: 10.20914/2310-1202-2017-4-157-164.


Для цитирования:


Мокшина Н.Я., Хрипушин В.В., Щербакова М.С. Цветометрическое исследование процессов старения порошка полиамида-12. Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2020;86(10):31-35. https://doi.org/10.26896/1028-6861-2020-86-10-31-35

For citation:


Mokshina N.Y., Khripushin V.V., Shcherbakova M.S. Colorometric study of polyamide-12 powder aging. Industrial laboratory. Diagnostics of materials. 2020;86(10):31-35. (In Russ.) https://doi.org/10.26896/1028-6861-2020-86-10-31-35

Просмотров: 53


ISSN 1028-6861 (Print)
ISSN 2588-0187 (Online)