Confronto dei tipi di filler nei compositi di acido polattico per applicazioni di stampa 3D

Thailandia: confronto di filler adatti per la produzione di compositi in PLA

I ricercatori della Thonburi University of Technology di King Mongkut a Bangkok, in Thailandia, continuano a studiare la scienza dei materiali nella stampa 3D, un argomento che ha continuato ad espandersi negli ultimi anni, soprattutto perché la tecnologia si è infiltrata nel mainstream ed è stata ampiamente abbracciata non solo nei laboratori ma anche una vasta gamma di settori, sistemi educativi e anche uffici e case a livello individuale. La loro ricerca attuale è delineata nel recente confronto ” Confronto dei tipi di filler nei compositi di acido polattico per applicazioni di stampa 3D “.

Attraverso la personalizzazione dei materiali, gli utenti oggi possono aspettarsi una maggiore libertà di innovazione nel proprio lavoro, che si tratti di progettare prototipi, parti, dispositivi medici, progetti fai-da-te in casa e altro ancora. Il PLA è ampiamente usato (insieme ad altri standard come l’ABS) per la sua accessibilità, convenienza e natura biodegradabile come materiale di origine vegetale. In questo studio, i ricercatori hanno esaminato una varietà di riempitivi adatti per il PLA, valutando quali additivi sarebbero i migliori per prevenire la fragilità nelle parti.

I tipi di filler valutati in questo studio includevano:

Farina di legno (WF)
Talco (TC)
Carbonato di calcio (CaCO3)
Microballoon (MB)
Diossido di silicio (SiO2)
I campioni sono stati progettati in SolidWorks 2014 , quindi i file sono stati importati in Cura 2.6.2. I ricercatori hanno utilizzato la stampa 3D FDM per produrre oggetti per prove di trazione.

Campioni a forma di campana muta sono stati testati per il modulo di Young, la resistenza alla trazione e l’allungamento a rottura.

“È stato scoperto che le parti stampate in 3D erano completamente fabbricate e di forma stabile durante la fabbricazione”, hanno dichiarato gli autori nel loro documento di ricerca. “I compositi stampati in 3D erano una differenza di colore e trama che dipendevano dal colore e dalla fisica dei riempitivi. I compositi PLA / TC, PLA / CaCO3, PLA / MB e PLA / SiO2 erano una superficie biancastra e liscia mentre i compositi PLA / WF erano marroni e più ruvidi. “

Proprietà di trazione dei compositi stampati in 3D

Le parti stampate in 3D dei compositi PLA: (a) PLA pulito, (b) PLA / WF, (c) PLA / TC, (d) PLA / CaCO3, (e) PLA / MB e (f) PLA / SiO2

Con l’aggiunta di TC e MB, i ricercatori sono stati in grado di ridurre la fragilità. Con i compositi PLA / TC, un maggiore allungamento e resistenza alla flessione sono stati visualizzati in contrasto con il PLA pulito e altri compositi.

“I compositi PLA / TC stampati in 3D avevano un allungamento e una resistenza alla flessione maggiori rispetto ai compositi PLA e PLA puliti a causa del placcato di talco che avrebbe posto fine alle crepe e quindi ha supportato l’ulteriore forza. Il PLA riempito con micropalloncini di vetro ha dato la migliore resistenza agli urti, i motivi sono stati associati alla massima portata di fusione che ha portato a una grande fusione e legame tra gli strati. Inoltre, i compositi PLA riempiti con TC e riempiti con MB avevano una forma stabile durante la fabbricazione che era soddisfatta sia nella produzione che nelle proprietà difficili “, hanno concluso i ricercatori.

“Per le proprietà termiche, il PLA ha leggermente deteriorato il punto di rammollimento Vicat quando si aggiungono i riempitivi, ad eccezione di PLA / MB. Successivamente, ci siamo concentrati sull’indagine delle proprietà del PLA riempito con micropalloncini di vetro per l’applicazione di stampa 3D nel portautensili per macchine CNC. Successivamente, ci siamo concentrati sull’analisi dell’attrito e delle proprietà di usura delle parti stampate in 3D di PLA riempite con micropalloncini di vetro per realizzare il portautensili nella fresatrice CNC. “

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