Stability of mechanical properties of 3D printed polymeric materials after long-term exposure to UV radiation materials after long-term exposure to UV radiation

Result code in IS VaVaI

<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F61989592%3A15310%2F21%3A73606550" target="_blank" >RIV/61989592:15310/21:73606550 - isvavai.cz</a>

Result on the web

<a href="https://obd.upol.cz/id_publ/333186436" target="_blank" >https://obd.upol.cz/id_publ/333186436</a>

DOI - Digital Object Identifier

—

Result language

čeština

Original language name

Stabilita mechanických vlastností 3D tištěných polymerních materiálů po dlouhodobém vystavení UV záření

Original language description

Článek se zabývá studiem vlivu UV záření na mechanické vlastnosti polymerních materiálů využívaných ve 3D tisku metodou fused filament fabrication. K plnému využití potenciálu 3D tisku je nutno znát procesy, které v tištěných materiálech probíhají při vystavení vnějším podmínkám. V praxi bývají materiály vystaveny všem atmosférickým vlivům současně, typicky se jedná o vlhkost, cyklické střídání teplot, UV, eroze, chemické změny v ovzduší a další. Je nicméně důležité tyto vlivy separovat pro porozumění dynamice změn v materiálu a navržení strategie pro zlepšení odolnosti materiálů. Z tohoto důvodu byly testované vzorky v současnosti nejpoužívanějších polymerních materiálů dlouhodobě vystaveny UV záření ve speciální environmentální cele za stabilní teploty a vlhkosti. Vystavení vzorků UV záření probíhalo v intervalu 0 – 3872 hodin (161 dní). Jelikož se předpokládaly změny v materiálu především na povrchu, byla zvolena instrumentovaná nanoindentační metoda schopná studovat lokální mechanické vlastnosti s velkou přesností a to jak vertikální, tak laterární. To umožňuje nanoindentační metodě studovat i hloubkové profily tvrdosti. Analýza mechanických vlastností ukazuje na fakt, že 3D tištěná biodegradabilní polymléčná kyselina (PLA) má spolu s polykarbonátem (PC) jednu z nejvyšších odolností proti UV záření. Naopak, ABS (akrylonitrilbutadienstyren) se jeví daleko náchylnější k fotodegradaci, kdy jsou pozorovány patrné změny i ve větších hloubkách, naznačující křehnutím materiálu. V případě ovlivněných vzorků došlo k pozorované degradaci do hloubek &lt; 10 μm.

Czech name

Stabilita mechanických vlastností 3D tištěných polymerních materiálů po dlouhodobém vystavení UV záření

Czech description

Článek se zabývá studiem vlivu UV záření na mechanické vlastnosti polymerních materiálů využívaných ve 3D tisku metodou fused filament fabrication. K plnému využití potenciálu 3D tisku je nutno znát procesy, které v tištěných materiálech probíhají při vystavení vnějším podmínkám. V praxi bývají materiály vystaveny všem atmosférickým vlivům současně, typicky se jedná o vlhkost, cyklické střídání teplot, UV, eroze, chemické změny v ovzduší a další. Je nicméně důležité tyto vlivy separovat pro porozumění dynamice změn v materiálu a navržení strategie pro zlepšení odolnosti materiálů. Z tohoto důvodu byly testované vzorky v současnosti nejpoužívanějších polymerních materiálů dlouhodobě vystaveny UV záření ve speciální environmentální cele za stabilní teploty a vlhkosti. Vystavení vzorků UV záření probíhalo v intervalu 0 – 3872 hodin (161 dní). Jelikož se předpokládaly změny v materiálu především na povrchu, byla zvolena instrumentovaná nanoindentační metoda schopná studovat lokální mechanické vlastnosti s velkou přesností a to jak vertikální, tak laterární. To umožňuje nanoindentační metodě studovat i hloubkové profily tvrdosti. Analýza mechanických vlastností ukazuje na fakt, že 3D tištěná biodegradabilní polymléčná kyselina (PLA) má spolu s polykarbonátem (PC) jednu z nejvyšších odolností proti UV záření. Naopak, ABS (akrylonitrilbutadienstyren) se jeví daleko náchylnější k fotodegradaci, kdy jsou pozorovány patrné změny i ve větších hloubkách, naznačující křehnutím materiálu. V případě ovlivněných vzorků došlo k pozorované degradaci do hloubek &lt; 10 μm.

Type

J_ost - Miscellaneous article in a specialist periodical

CEP classification

—

OECD FORD branch

20501 - Materials engineering

Project

Result was created during the realization of more than one project. More information in the Projects tab.

Continuities

P - Projekt vyzkumu a vyvoje financovany z verejnych zdroju (s odkazem do CEP)

Publication year

2021

Confidentiality

S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů

Name of the periodical

Jemná mechanika a optika

ISSN

0447-6441

e-ISSN

—

Volume of the periodical

66

Issue of the periodical within the volume

1

Country of publishing house

CZ - CZECH REPUBLIC

Number of pages

6

Pages from-to

21-26

UT code for WoS article

—

EID of the result in the Scopus database

—