Indagine sull’influenza del modello di riempimento e dello spessore dello strato sulla resistenza meccanica del materiale PLA nella tecnologia di stampa 3D

Università vietnamita-tedesca: test dell’influenza del modello di riempimento e dello spessore degli strati sul PLA
I ricercatori Ei Cho e Thanh Tran, dell’Università vietnamita-tedesca , esplorano la scienza in continua espansione dei materiali di stampa 3D e come sono influenzati dalle proprietà dei materiali. In questo studio, gli autori sperimentano l’acido polilattico (PLA), delineando le loro scoperte nella recente pubblicazione ” Indagine sull’influenza del modello di riempimento e dello spessore dello strato sulla resistenza meccanica del materiale PLA nella tecnologia di stampa 3D “.

Sebbene in questo studio siano state condotte numerose ricerche sulle proprietà meccaniche e sulla dipendenza da forma, parametri, design e spessore dello strato, i ricercatori si stanno concentrando in particolare sul PLA e sugli effetti dello spessore dello strato e del modello di riempimento sulla resistenza, rigidità delle parti e duttilità, sia in istanze accoppiate che interattive.

Testando complessivamente nove campioni, i ricercatori hanno usato il metodo Taguchi per esaminare gli spessori di riempimento e strato, usando lo strumento Minitab . Il software Weka è stato utilizzato per la ricerca di soluzioni adeguate, insieme a Annova (supporto statistico) e strumenti MATLAB (ottimizzazione).

Gli esemplari per questo progetto hanno due spalle con una sezione tra:

“Le spalle sono grandi in modo da poter essere prontamente afferrate e la distanza tra due spalle afferrate è di 65 mm, mentre la sezione del calibro ha una sezione trasversale più piccola con la lunghezza di 25 mm in modo che la deformazione e il cedimento possano verificarsi in questa area, “Hanno spiegato i ricercatori.

Nel discutere i materiali in generale, i ricercatori sottolineano che, sebbene ci sia una vasta gamma tra cui scegliere, ABS e PLA sono ancora estremamente popolari in quanto offrono generalmente agli utenti la possibilità di stampare parti con precisione e buona finitura superficiale; qui, tuttavia, hanno scelto il PLA per evitare uno dei problemi più tipici dell’ABS come la deviazione e caratteristiche non ben definite, come gli angoli.

“Nel complesso, il PLA è ottimo per la sperimentazione ed è solo un altro motivo per le sue proprietà dei materiali da utilizzare nel nostro processo FDM”, hanno spiegato i ricercatori.

I campioni sono stati progettati utilizzando NX 10 e Cura e quindi stampati con le stampanti 3D Builder presso il laboratorio GPEM.

Nel complesso, i test hanno dimostrato che lo spessore dello strato gioca un ruolo molto più importante del modello di riempimento in termini di influenza. Lo spessore dello strato più elevato ha comportato una migliore resistenza meccanica, con motivi di riempimento a triangolo che offrono anche la massima resistenza.

“Tuttavia, l’influenza dei modelli di riempimento non è significativa in base al Taguchi e ai coefficienti della funzione di regressione”, hanno affermato i ricercatori. “Secondo la convalida delle simulazioni, il valore dei parametri ottimizzati e la forza risultante possono essere determinati come risultati affidabili. Gli altri effetti della stampa come le condizioni della macchina, la temperatura ambiente, l’abilità della temperatura, la quantità di colla applicata e così via hanno influenzato i risultati. “

“Per il lavoro futuro, gli altri tipi di pattern dovrebbero essere analizzati non solo in termini di proprietà meccaniche, ma anche in termini di costi, consumo di materiale, finitura superficiale e aspetti ambientali. Inoltre, sulla base degli studi precedenti è possibile creare nuovi tipi di pattern che sono più sostenibili di quelli attuali. Inoltre, il numero di esperimenti dovrebbe essere aumentato per ottenere dati e risultati più accurati. “

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