An analysis of the impact of the FDM technology parameters on tribological properties

• Autorzy: Kozior T. , Kundera C.

Warianty tytułu

PL

Analiza wpływu parametrów technologii FDM na właściwości tribologiczne

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The paper presents the results of tribological tests for sample models made by FDM technology. The ringshaped samples were made of the ABS P430 material using the Dimension 1200es machine. Disc-shaped counter-samples were made of C45 steel. The analysed technological parameter of the process of building sample models was the “printing” direction (between the friction surface of the sample and the building platform), determined at three degrees of variability (0°, 45°, and 90°). Using the T-15 tribological tester of the ring-on- disc type, a study was carried out to determine the effect of printing direction on the friction force and the total friction wear. In addition, metrological measurements of the tested surfaces were carried out.

PL

Przedstawiono wyniki badań tribologicznych modeli próbek wykonanych w technologii FDM osadzania topionego materiału. Próbki w kształcie pierścieni wykonane zostały z materiału ABS P430 przy wykorzystaniu maszyny Dimension 1200es. Przeciwpróbki wykonane zostały ze stali C45 w kształcie tarczy. Analizowanym parametrem technologicznym procesu budowy modeli próbek był kierunek „wydruku” (pomiędzy płaszczyzną tarcia próbki a platformą budowania), ustalony na trzech stopniach zmienności (0°, 45° i 90°). Wykorzystując tester tribologiczny T-15 typu pierścień–tarcza, przeprowadzono badania polegające na wyznaczeniu wpływu kierunku rozmieszczenia modeli na platformie budowania na wartość siły tarcia oraz sumaryczne zużycie pary ciernej. Ponadto przeprowadzone zostały pomiary metrologiczne badanych powierzchni.

Słowa kluczowe

EN

FDM; ABS; additive technology; 3D printer; tribology

PL

FDM; ABS; technologia przyrostowa; drukarka 3D; tribologia

• Wydawca: Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Mechaników Polskich
• Czasopismo: Tribologia
• Rocznik: 2018
• Tom: nr 5
• Strony: 33--40
• Opis fizyczny: Bibliogr. 18 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Kozior T.

• Kielce University of Technology, al. Tysiąclecia Państwa Polskiego 7, 25-314 Kielce, Poland

autor

Kundera C.

• Kielce University of Technology, al. Tysiąclecia Państwa Polskiego 7, 25-314 Kielce, Poland

Bibliografia

• 1. Takadoum J.: Materials and Surface Engineering in Tribology, Wiley&Sons, New York, 2008.
• 2. Fafenrot S., Grimmelsmann N., Wortmann M., Ehrmann A.: Three-Dimensional (3D) Printing of Polymer-Metal Hybrid Materials by Fused Deposition Modeling, Materials (Basel), 2017, Vol. 10, pp. 1–14.
• 3. Farstad J. M. G., Netland O., Welo T.: Surface friction of rapidly prototyped wheels from 3D-printed thermoplastic elastomers: An experimental study, Procedia CIRP, 2017, Vol. 60, pp. 247–252.
• 4. Kundera C., Kozior T.: Assessment of tribological properties of polymers used in incremental technologies SLS and PJM, Tribologia 5-2016.
• 5. Kundera C., Kozior T.: Influence of Selective Laser Sintering parameters on tribological properties of PA 3200 GF polyamide, Tribologia 1-2018.
• 6. Kundera C., Kozior T.: Evaluation of the Influence of Parameters of FDM Technology on the Selected Mechanical Properties of Models, Procedia Engineering, 2017, Vol. 192, pp. 463–468.
• 7. Adamczak S., Zmarzły P., Kozior T., Gogolewski D.: Analysis of the dimensional accuracy of casting models manufactured by fused deposition modeling technology, 23rd International Conference Engineering Mechanics, 2017, pp. 66–69.
• 8. Pawlak W., Wieleba W., Kluczyński J., Śnieżek L.: The influence of the addition of graphite on the tribological properties of polylactic (PLA) applied in 3D printing technology. Tribologia 1-2018.
• 9. Kujawa M., Niemiec A., Wieleba W.: The influence of deformation on friction coefficient in selected thermoplastics (polymer-steel pair), Tribologia 4-2016.
• 10. Przepiórka J., Szczerek M.: Dobór element stalowego do polimerowo-metalowych węzłów tarcia, Tribologia 6-2013.
• 11. Polák R., Sedláček F., Raz K.: Determination of FDM Printer Settings with Regard to Geometrical Accuracy, Proceedings of the 28th DAAAM International Symposium, edited by B. Katalinic, Published by DAAAM International (Vienna, Austria), 2017, 0561–0566.
• 12. Salazar-Martín A. G., Perez M. A., Garcia-Granada A. A., Reyes G., Puigoriol-Forcada J. M.: A study of creep in polycarbonate fused deposition modelling parts, Mater Design, 2018, 141, pp. 414–425.
• 13. Klippstein K., Hassanin H., Sanchez A. D. D. C., Zweiri Y. H., Seneviratne L.: Additive Manufacturing of Porous Structures for Unmanned Aerial Vehicles Applications, Advanced Engineering Materials, 2018.
• 14. T-15 manual.: Institute for sustainable technologies national research institute - Radom, Poland.: T-15-tribometer, elevated temperature ring-on-disc testing machine for tribotesting of engineering materials and lubricants, 2012.
• 15. www.stratasys.com [available on 14.06.2018].
• 16. Wieczorowski M.: Wykorzystanie analizy topograficznej w pomiarach nierówności powierzchni, Wydawnictwo Politechniki Poznańskiej, Poznań 2009.
• 17. Grzesik W.: Effect of the machine parts surface topography features on the machine service, Mechanik, 2015, Vol. 8–9, pp. 587–593.
• 18. Capanidis D.: Selected aspects of the methodology of tribological investigations of polymer materials, Archives of Civil and Mechanical Engineering, 2007, Vol. 7, pp. 39–55.

Uwagi

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2019).