3D tisk zkušebních vzorků s cílem ověření mechanických vlastností filamentu

Kód výsledku v IS VaVaI

<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F28461541%3A_____%2F22%3AN0000001" target="_blank" >RIV/28461541:_____/22:N0000001 - isvavai.cz</a>

Nalezeny alternativní kódy

RIV/68407700:21220/22:00362234

Výsledek na webu

—

DOI - Digital Object Identifier

—

Jazyk výsledku

čeština

Název v původním jazyce

3D tisk zkušebních vzorků s cílem ověření mechanických vlastností filamentu

Popis výsledku v původním jazyce

Pro ověření mechanických vlastností kompozitního materiálu v podobě filamentu byl zaveden proces 3D tisku, jehož výsledkem je funkční vzorek pro různé mechanické zkoušky. Matričním materiálem tohoto kompozitu je lineární nízkohustotní polyethylen (DOWLEXTM 2629.10UE), který byl plazmaticky upraven, ve firmě SurfaceTreat a.s., v surovém stavu před smícháním složek. Jako výztuž byla použita recyklovaná (TDT) uhlíková vlákna o koncentraci 10 hm. %. Z takto připravené kompozitní směsi byly v extrudéru připraveny filamenty (průměr 1,75 mm) pro 3D tisk. Samotný proces 3D tisku byl proveden na 3D tiskárně společnosti Ender 3 Creality, se zmíněným speciálně vyvinutým kompozitním filamentem. Na základě výzkumných a experimentálních prací byly stanoveny ideální parametry 3D tisku vhodné pro tisk zkušebních vzorků s cílem ověření mechanických vlastností zkoumaného kompozitního filamentu. Nastavené parametry tisku zkušebních vzorků (funkčních vzorků) byly pro všechna tělesa stejné. Jako funkční vzorky byly připraveny zkušební tělesa určená pro zkoušku tahem dle ČSN EN ISO 527-2 a zkoušku rázové a vrubové houževnatosti dle ČSN EN ISO 179-1. Vzorek byl tisknut se třemi perimetry a 100% vyplní ve skladbě [-45/45]. Na základě testů funkčních vzorků byly určeny mechanické vlastnosti tj. pevnost v tahu a vrubová houževnatost.

Název v anglickém jazyce

3D printing of test samples to verify the mechanical properties of filament

Popis výsledku anglicky

To verify the mechanical properties of the composite material in the form of a filament, a 3D printing process was introduced, which results in a functional sample for various mechanical tests. The matrix material of this composite is linear low density polyethylene (DOWLEXTM 2629.10UE), which has been plasma treated, at SurfaceTreat a.s., in the raw state before mixing the components. Recycled (TDT) carbon fibres with a concentration of 10 wt.% were used as reinforcement. From the composite mixture thus prepared, filaments (diameter 1.75 mm) were prepared in an extruder for 3D printing. The 3D printing process itself was performed on an Ender 3 Creality 3D printer, with the specially developed composite filament. Based on research and experimental work, ideal parameters of 3D printing suitable for printing test specimens were determined in order to verify the mechanical properties of the investigated composite filament. The set parameters for printing test specimens (functional specimens) were the same for all bodies. Test specimens designed for tensile testing according to ČSN EN ISO 527-2 and impact and notch toughness testing according to ČSN EN ISO 179-1 were prepared as functional samples. The sample was printed with three perimeters and 100% fill in composition [-45/45]. Based on tests of functional samples, mechanical properties were determined, i.e. tensile strength and notched toughness.

Druh

G_funk - Funkční vzorek

CEP obor

—

OECD FORD obor

20505 - Composites (including laminates, reinforced plastics, cermets, combined natural and synthetic fibre fabrics; filled composites)

Projekt

<a href="/cs/project/FV40315" target="_blank" >FV40315: Kompozitní materiály pro beztlakové technologie (3D tiskárny a rotační spékání)</a><br>

Návaznosti

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

Rok uplatnění

2022

Kód důvěrnosti údajů

C - Předmět řešení projektu podléhá obchodnímu tajemství (§ 504 Občanského zákoníku), ale název projektu, cíle projektu a u ukončeného nebo zastaveného projektu zhodnocení výsledku řešení projektu (údaje P03, P04, P15, P19, P29, PN8) dodané do CEP, jsou upraveny tak, aby byly zveřejnitelné.

Interní identifikační kód produktu

3D tisk kompozit/2022/1

Číselná identifikace

—

Technické parametry

Samotný proces 3D tisku byl proveden na 3D tiskárně společnosti Ender 3 Creality, se speciálně vyvinutým kompozitním filamentem připraveným v rámci projektu. Na základě výzkumných a experimentálních prací byly stanoveny ideální parametry 3D tisku vhodné pro tisk zkušebních vzorků s cílem ověření mechanických vlastností zkoumaného kompozitního filamentu. Nastavené parametry tisku zkušebních vzorků (funkčních vzorků) byly pro všechna tělesa stejné. Teplota trysky 210°C, teplota podložky 90°C, rychlost tisku 100 mm/s, rychlost tisku první vrstvy 30 mm/s a výška vrstvy 0,32 mm. Jako funkční vzorky byly připraveny zkušební tělesa určená pro zkoušku tahem dle ČSN EN ISO 527-2, viz obr. 4 a zkoušku rázové a vrubové houževnatosti dle ČSN EN ISO 179-1. Vzorky byly tisknuty se třemi perimetry a 100% vyplní ve skladbě [-45/45].

Ekonomické parametry

Firma SurfaceTreat a.s. výrobou materiálů pro výrobu filamentů pro 3D tisk rozšíří svoje možnosti výroby plazmově upravených polymerních prášků do dalšího oboru. Tím navýší možnost výroby plazmově upravených polymerních prášku, konkrétně DOWLEX 2629.10 UE. Očekávaný nárůst produkce plazmově upravených prášků je v řádu procent oproti dnešní produkci a to především v prvních letech po uvedení na trh. Uvedení na trh bude však pravděpodobně komplikované kvůli nynější proměnlivé hospodářské a bezpečnostně-politické situaci ve světě

Kategorie aplik. výsledku dle nákladů

—

IČO vlastníka výsledku

28461541

Název vlastníka

SurfaceTreat a.s.

Stát vlastníka

CZ - Česká republika

Druh možnosti využití

P - Využití výsledku jiným subjektem je v některých případech možné bez nabytí licence

Požadavek na licenční poplatek

Z - Poskytovatel licence na výsledek nepožaduje v některých případech licenční poplatek

Adresa www stránky s výsledkem

—