Для встраивания я использовал обычный гипс из хозяйственного магазина. Я смешивал небольшие порции, одну за другой, погружал детали в воду, а затем помещал все в свою вакуумную камеру, чтобы удалить пузырьки. Оглядываясь назад, можно сказать, что это, вероятно, была не лучшая идея, потому что каким-то образом вакуум заставил гипс и воду снова разделиться, что сделало смесь очень твердой. Для более поздних забросов я больше не использовал камеру и сделал смесь заметно более жидкой, чтобы пузырьки быстрее поднимались наверх сами по себе. Имейте в виду, что время работы со штукатуркой составляет всего пару минут, пока она не начнет схватываться, поэтому работайте быстро. Большие количества также иногда могут быть проблемой, потому что смесь значительно нагревается во время отверждения и может в этом состоянии уже смешаться с полимером.

Гипс пузырится в вакууме

Через день снял пластырь с чашек, чтобы высушить. Очень важно просушить все перед отжигом. Мало того, что вода закипит и расколет материал, вода также вызовет гидролиз в материале для 3D-печати и сделает его хрупким. Я сделал несколько предварительных тестов и заметил, что сушка деталей в печи для отжига может быть трудной и трудоемкой задачей, поэтому вместо этого я поместил их в сушилку для пищевых продуктов при температуре около 50°C.

Гипсовые цилиндры в дегидраторе

Затем я, наконец, поместил цилиндры в свою лабораторную печь, поднял температуру сначала до 100°C, а затем довел до 200°C. Примерно через 3 часа при максимальной температуре я выключил духовку и оставил детали там на ночь, чтобы они остыли. Гипсовые цилиндры не сильно отличались; только на одном была небольшая трещина.

Гипсовые цилиндры в лабораторной печи

Далее последовала первая захватывающая часть — удаление гипса с образцов. Если вы не знали, увлажняя, то есть смешивая наш Paster of Paris с водой, мы превращали его в твердый гипс. Процесс нагрева в печи отжига, а точнее температуры свыше 150°C, снова превратил его в гипс, который должен помочь нам удалить остатки с наших 3D-печатных деталей. Я знаю из потерянного литья PLA, что гипсовая форма быстро отслаивается от металла, когда ее помещают в воду, поэтому я использовал это для первых двух цилиндров. Я использовал подходящие перчатки, потому что у меня было ощущение, что раствор сильно раздражает мою кожу. К сожалению, оказалось, что удалить материал оказалось намного сложнее, чем я предполагал, и я не смог удалить все должным образом, потому что также имейте в виду, что все, что соприкасается с водой, со временем снова превращается в гипс.

Деталь после отжига гипса – остатки гипса, трудно удаляемые при контакте с водой

Я даже не смог снять образцы на растяжение PLA целиком, потому что они уже сломались в форме. Итак, с двумя другими гипсовыми цилиндрами я сначала раскрошил большую часть материала, а затем удалил последние оставшиеся кусочки под проточной водой с помощью щетки, и это сработало намного лучше!

Деталь после отжига гипса, с удалением большей части материала до контакта с водой

Что мы можем видеть, так это то, что PETG определенно расплавился, потому что на крючках часть материала попала в воздушные пузыри, которые я не смог удалить, и полый крючок также разрушился. Части НОАК, с другой стороны, не выглядели так уж затронутыми. Даже полая часть все еще имела свою первоначальную форму. Хотя были места, где материал заполнял пузырьки, поэтому материал определенно стал мягким, хотя, вероятно, не настолько, как PETG. Вероятно, это связано с медленным нагревом в форме, где PLA значительно увеличивает степень кристалличности и, следовательно, становится термостойким почти до 200°C, что я вам покажу чуть позже. PETG не проявляет этого эффекта кристаллизации, поэтому при отжиге он не становится более термостойким.

А теперь давайте посмотрим, как на самом деле изменилась прочность материала. Я протестировал все образцы на своей универсальной тестовой машине, сделанной своими руками, чтобы повысить воспроизводимость результатов. Начнем с эталонных хуков, которые никак не обрабатывались. Во-первых, те, которые напечатаны стоя, чтобы оценить адгезию слоев. PLA в среднем выходили из строя при нагрузке 69 кг, PETG были значительно слабее и выходили из строя только при 36 кг. В своей идеальной, лживой ориентации печати они, конечно, ощутимо прочнее, и PETG провалился при 106 кг, PLA даже при колоссальных 119кг. Если наше повторное плавление в гипсе работает идеально, я надеюсь приблизиться к этим цифрам.

Эталонные крючки – как напечатано

Итак, давайте проверим это и начнем с PLA. Крючки, которые я отжигал в гипсе, выходили из строя так же, как и необработанные, прямо сквозь слои.

Результаты испытаний на прочность PETG

Давайте также быстро взглянем на некоторые стандартные образцы на растяжение. Я не мог протестировать PLA, потому что они уже сломались в пресс-форме. Детали из PETG не продемонстрировали такого значительного улучшения прочности, но все же смогли увеличить свою прочность с 30 до 41 МПа.

Отожженный гипсовый сужение детали из ПЭТГ во время испытания на растяжение

Мы не достигли прочности деталей, которые были напечатаны плоско при 53 МПа, возможно, из-за того, что эталонное сечение было слишком маленьким или из-за шероховатой поверхности, все же очень значительное улучшение прочности, которое также подтверждает, что этот метод действительно работает!

Результаты испытаний образцов на мини-растяжение

PLA, как и в предыдущих тестах на отжиг, немного разочаровал с точки зрения прочности. Вы можете возразить, что мы не плавили его должным образом, как PETG, и это правда. Хотя в моих предварительных тестах я поднял температуру и заставил его расплавиться, но в итоге получил только хрупкое месиво в форме. Тем не менее, с более тонкой настройкой процесса мы могли бы даже достичь нашей цели здесь. Но что не разочаровывает в PLA, так это то, что, используя этот процесс отжига гипса, мы смогли подвергнуть термообработке детали без деформации. Благодаря повышенной кристалличности эти детали теперь способны выдерживать чрезмерное количество тепла. В некоторых случаях это может быть интереснее для вас, чем чистая сила! Чтобы продемонстрировать это, я поместил готовую и отожженную деталь на алюминиевый лист в своей печи и добавил груз. Необработанная деталь разрушилась уже при температуре около 60°C, в то время как отожженная гипсовая деталь, даже в своей полой форме, оставалась прочной при 170°C. Дальше я не пошел, потому что как раз собирался испечь дрожжевой хлеб и хотел, чтобы в нем не было привкуса пластмассы. Я надеюсь, вы можете понять! После испытания в печи крюк в собранном виде имел характерные признаки деформации; отожженный гипс выглядел точно так же, как раньше.

«Как напечатано» (деформированные) и отожженные гипсовые образцы после температурного испытания при 170°C

Так что да, я очень впечатлен этими результатами, и я все еще думаю, что есть возможности для дальнейшего улучшения процесса. Я думаю, что это серьезный шаг к использованию 3D-печати в действительно требовательных приложениях, хотя в настоящее время все еще требуется довольно значительный объем работы по постобработке. Что вы думаете о результатах и ​​какие у вас есть идеи, как их улучшить? Оставьте комментарий внизу!

Стефан Герман 17 сентября 2020 г.

Как избавиться от гипса? – Климатические кафе

Парижский гипс (POP) по-разному используется в области медицины, стоматологии и жилищного строительства.

Он полезен для протезов и ортопедов, поскольку его можно использовать для создания копий отдельных частей тела. Это одноразовый процесс, при котором старые компоненты удаляются и выбрасываются.

Все еще решается, можно ли повторно использовать этот материал после переработки.

Одноразовые материалы плохо поддаются биологическому разложению, что приводит к загрязнению окружающей среды при неправильной утилизации. В этом посте мы узнаем, как избавиться от гипса.

Содержание

Полугидрат и бета-гидрат гипса являются результатом нагревания гипса, например, при его кальцинировании и обжиге, что приводит к потере части воды в виде пара.

Из-за обильных запасов гипса в районе Монмартра в Париже этот материал стал известен как «Парижская гипсовая штукатурка» (POP).

Гипсовая штукатурка, названная так потому, что она производится путем нагревания минерала примерно до 150 градусов Цельсия в присутствии воздуха, также широко использовалась.

Кальций составляет 23,28%, сера – 18,62%, водород – 2,34% и кислород – 55,76% в гидратированном сульфате кальция гипса (CaSO4.2h3O).

Сульфат кальция используется во многих областях, включая строительство, сельское хозяйство, медицину, архитектуру и искусство.

Производство гипса и ангидрита в 2004 году составило около 102 миллионов тонн. Общее производство увеличилось до 250 миллионов тонн.

Разновидность обезвоженного гипсового каменного порошка, известного под торговой маркой Plaster of Paris, представляет собой полугидрат гипса. Порошкообразный камень можно использовать для изготовления твердой формы после нанесения воды.

После обезвоживания пластырь превратится в порошок, который затем можно будет использовать повторно. Когда это произойдет, вы можете использовать воду, чтобы снова смешать гипс и придать ему любую форму.

Сначала нагрейте духовку до температуры, предпочтительно до 325 градусов по Фаренгейту. Используйте маску для лица и пару защитных очков, чтобы предотвратить попадание пыли в легкие и глаза.

Заверните пластырь в старое полотенце и вынесите его на улицу для очистки.

Во-вторых, разбейте блок гипса молотком и зубилом. Создайте новые детали размером 1 дюйм.

Положите кусочки в одноразовую форму для запекания, подходящую для большого жаркого или индейки. Чтобы убрать пыль с полотенец, постирайте их в машине.

Разогрейте духовку до температуры, подходящей для противня. Тепло печи будет постепенно удалять влагу из штукатурки.

Пожалуйста, не прикасайтесь к пластырю до следующего дня, когда он высохнет. Вы можете начать процесс утром и снять пластырь перед сном, если предпочитаете оставлять духовку включенной только на ночь.

В-четвертых, на следующее утро извлеките из духовки одну гипсовую плиту. Посмотрите, есть ли остаточная влага, раздавив ее молотком.

На полное высыхание гипса может уйти много часов.

Гипс рассыплется в мелкий порошок, когда он достаточно высохнет. Вы должны вынуть оставшиеся кусочки гипса из духовки и дать им полностью остыть.

В-пятых, поместите кусочки в измельчитель и измельчите их, пока они не превратятся в порошок. Plaster of Paris можно использовать повторно, и его можно найти в другом месте.

Все, что вам нужно сделать, это добавить больше воды и перемешать, чтобы изменить форму.

Мы не стесняемся перепрофилировать такие материалы, как деревянные поддоны и картонные коробки, в новые продукты.

Гипс не может быть переработан из-за наличия нескольких компонентов, которые могут нанести вред при неправильной утилизации. Из-за опасности для дикой природы, почвы и грунтовых вод отходы гипса никогда не следует закапывать во дворе.

Штукатурка может быть утилизирована только на свалке, рабочие которой прошли тщательную подготовку по технике безопасности.

Хотя наша культура придает большое значение сокращению, повторному использованию и переработке, свалки остаются важной частью системы управления отходами, особенно в отношении вредных веществ.

Услуги по вывозу мусора обычно предоставляют в аренду передвижные контейнеры с шагом в один ярд, так что вы можете получить мусорный контейнер вместимостью 10 ярдов, 15 ярдов или даже больше.

Используйте такие фразы, как «Вмещает 90 12-галлонных мешков для мусора», чтобы понять, сколько там мусора. Строительный мусор, металл и даже = некоторые предметы мебели могут быть размещены в самых прочных мусорных контейнерах.

Штукатурка тяжелая, поэтому разумно арендовать мусорный контейнер для перевозки грузов одинаковой массы.

Внимательно следите за требованиями к контенту. Штукатурка не дает вам права использовать в качестве наполнителя то, что у вас есть в подвале или на чердаке.