Compositi polimerici usati nella prototipazione rapida

Polonia: valutazione dei compositi polimerici nella tecnologia di prototipazione rapida

Ricercatori polacchi stanno esaminando i modi migliori per utilizzare i materiali nella stampa 3D, illustrando in dettaglio il loro studio nel recente ” Polymer Composites Used in Rapid Prototyping Technology “. Poiché l’accessibilità e l’accessibilità economica continuano a svolgere un ruolo enorme nella crescente popolarità della stampa 3D, la domanda di materiali di ogni tipo aumenta.

Mentre ABS e PLA sono i materiali termoplastici più comunemente usati, ognuno con i propri pro e contro, molti nuovi materiali alternativi sono arrivati ​​oggi sul mercato. Gli additivi, combinati con più fonti primarie per creare compositi, consentono una gamma molto più ampia tra cui scegliere di fronte ai requisiti per i nuovi progetti.

Il PLA viene spesso trasformato in un composito. Come la scelta migliore nella stampa 3D FDM, offre vantaggi come essere a base vegetale e non tossico, biodegradabile e operando da un basso punto di fusione.

“Il PLA presenta anche caratteristiche indesiderabili come bassa tenacità, allungamento a rottura inferiore al 10% e degrado lento; pertanto, il PLA non riempito dovrebbe essere integrato dall’introduzione di additivi, ovvero dalla sintesi di nanocompositi “, affermano i ricercatori.

“Creando compositi polimerici basati su un polimero biodegradabile, otteniamo una composizione che è degradabile e soddisfa i requisiti pratici.”

I nanoadditivi promuovono maggiore efficienza, resistenza e funzionalità in parti e prototipi, con polvere o riempitivi composti da scaglie che diventano più popolari a causa della flessibilità nella produzione, della resistenza alla corrosione e del miglioramento della lavorazione.

“I filler con una grande superficie specifica sono, ad esempio, particelle metalliche da introdurre in una certa quantità e il contenuto che causa il confezionamento delle particelle vicine tra loro, il che garantisce un percorso di conduzione ininterrotto (garanzia di alta conducibilità elettrica)” ha dichiarato i ricercatori.

Specifica dei filamenti ricevuti.

In questo studio, bronzo, rame, ottone e acciaio sono stati aggiunti al PLA.

Parametri delle piastre per l’ottenimento del processo di stampaggio ad iniezione.

Sono stati utilizzati materiali per fabbricare raccordi come barre e palette tramite stampaggio ad iniezione e stampa 3D FDM.

Parametri delle barre di acquisizione del processo di stampaggio ad iniezione.

Una stampante Ultimaker 3 Extended è stata utilizzata per la prototipazione rapida, con test eseguiti presso l’ Università della Tecnologia di Rzeszów . I ricercatori hanno valutato i materiali per quanto segue:

Indice di flusso in fusione di massa
Durezza Rockwell
Resistenza agli urti Charpy
Resistenza durante la prova di trazione statica

I risultati dello studio MFR

“Analizzando i risultati ottenuti, si può concludere che l’introduzione di riempitivi di rinforzo di varie forme e dimensioni (scala nanometrica) facilita il flusso del materiale, il che migliora l’usabilità della composizione nei processi di lavorazione e riduce il restringimento della lavorazione, “Ha concluso i ricercatori.

“L’introduzione di nanofiller metallici ha causato una diminuzione della durezza del materiale non riempito. La composizione del PLA riempito con acciaio ha ottenuto i risultati più bassi tra i materiali testati (52,52 N / mm 2 per i dettagli ottenuti dalla stampa 3D e 85,4 N / mm 2 per gli elementi ottenuti con il secondo metodo). “

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