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). “
