Badanie anizotropii in situ w procesie selektywnego spiekania laserem proszków tworzyw PA12-CF

• Autorzy: Zimniak P.

Warianty tytułu

EN

Study of in situ anisotropy in the selective laser sintering process of powder PA12-CF

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy omówiono podstawy laserowego, selektywnego spiekania proszkowego tworzywa polimerowego jako jednej z wiodących technologii przyrostowego wytwarzania modeli użytkowych i prototypów. Wadą techniki SLS jest zjawisko anizotropii, wynikające z mechanizmu nakładania kolejnych warstw za pomocą narzędzia rozprowadzającego tworzywo proszkowego, kompozytu na bazie poliamidu 12 z dodatkiem włókien węglowych PA12-CF, tj. klingi lub walca, co istotnie wpływa na właściwości mechaniczne uzyskanych wyrobów. W dalszej części pracy opisano unikatowe stanowisko badawcze do nakładania tworzywa proszkowego oraz zaproponowano odpowiednią metodę analizy obrazu, pomocną w zakresie wyznaczenia ukierunkowania włókien tworzywa proszkowego PA12-CF w ujęciu ilościowym i jakościowym.

EN

The grounds of selective laser sintering (SLS) method, as one of the leading methods of rapid prototyping have been discussed in this paper. The greatest disadvantage of SLS method is anisotropy caused by mechanism of laying sequential layers using distributing tool for PA12-CF powder, i.e. a blade or a roller what may considerably influence the mechanical properties of the obtained products. Consequently this paper also describes the unique test stand for laying powdered polymer and presents the convenient method of image analysis which may help in checking behavior of reinforcing fibers in separate layers of PA12-CF polymer in the product regarding qualitative as well as quantitative aspects.

Słowa kluczowe

PL

selektywne spiekanie laserowe; tworzywo proszkowe PA12-CF; analiza obrazu; ukierunkowanie włókien

EN

selective laser sintering (SLS); powdered polymer PA12-CF; image analysis; fiber orientation

• Wydawca: Wydawnictwa Uczelniane Politechniki Bydgoskiej im. Jana i Jędrzeja Śniadeckich
• Czasopismo: Postępy w Inżynierii Mechanicznej
• Rocznik: 2016
• Tom: nr 7(4)
• Strony: 33--45
• Opis fizyczny: Bibliogr. 19 poz.,rys., tab.

Twórcy

autor

Zimniak P.

Bibliografia

• [1] AMADO A., SCHMID M., LEVY G., WEGENER K.: Advances in SLS powder characterization Proceedings of the International Conference on Additive Manufacturing, SFF, Texas, 2011, 438-452.
• [2] CEVOLINI F.: Rapid Manufacturing with carbon reinforced plastics: applications for motor sport, aerospace and automotive small lot production parts. www.crp., 2011.
• [3] CHLEBUS E.: Innowacyjne technologie Rapid Prototyping – Rapid Tooling w rozwoju produktu. Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej, 2003, 27-38.
• [4] FLOERSHEIM R.B., HOU G., FIRESTONE K.: CFPC material characteristics and SLS prototyping process. Rapid Prototyping Journal 15 Emerald Group Publishing Limited, part 2, 2009, 339-345.
• [5] GHAZ P. ISAEIDI H.: Descrition of the Anisotropic Material Behaviour of Short Glass Fibre Reinforced Thermoplastics Using FEA. Master`s Degree ISRN: BTH-AMT-EX/D-01-SE, 2006.
• [6] GRIESSBACH S.: Korrelation zwischen Materialzusammensetzung, Herstellungsbedingungen und Eigenschaftsprofil von lasergesinterten Polyamid-Werkstoffen. Dissertation, Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg, 2012.
• [7] GRIESSBACH V.: Praxis Rapid Technologien. V.G. Kunststofftechnik GmbH. Chemnitz., 2009.
• [8] KRUTH J-P., LEVY G., CRAEGHS T., YASA E.: Consolidation of Polymer Powders by Selective Laser Sintering, CIRP 56(2), 2007, 730-759.
• [9] MONAMI A.: Einfluss von Materialzusammensetzung und Herstellungsbedingungen auf das Eigenschaftsprofil lasergesinterter PA12-Werkstoffe, Universität Halle-Wittenberg, 2006.
• [10] OCZOŚ K.: Rosnące znaczenie Rapid Manufacturing w przyrostowym kształtowaniu wyrobów. Mechanik 4, 2008, 217-225.
• [11] RIVA E., STOCCHI A., ZANETTI C.: Short carbon fiber reinforced polyamide: a new compound for rapid prototyping. 22nd DANUBIA-ADRIA Symposium on Experimental Methods in Solid Mechanics, 2005.
• [12] SAUER A.: Optimierung der Bauteileigenschaften beim Selektiven Lasersintern von Thermoplasten. Dissertation Universität Duisburg-Essen, 2005.
• [13] SCHMID M., AMADO A., WEGENER K.: Materials perspective of polymers for additive manufacturing with selective laser sintering. J. Mater. Res, 29(17), 2014, 1824-1835.
• [14] SCHMID M.: Selektives Lasersintern (SLS) mit Kunststoffen- Technologie, Prozesse und Werkstoffe. Carl Hanser Verlag München, 2015.
• [15] WEGNER A., MIELICKI CHR,, GRIMM T., GRONHOFF B., WITT G., WORTBERG J.: POLYMER ENGINEERING AND SCIENCE. Determination of Robust Material Qualities and Processing Conditions for Laser Sintering of Polyamide 12. Jg. 54; 7, 2014, 1540--1554.
• [16] ZIMNIAK P.: Uzdatnianie proszku poliamidowego. Inżynieria i Aparatura Chemiczna 3, 2008, 36-38.[17] ZIMNIAK P., ZIMNIAK J.: Kształtowanie metodami przyrostowymi modeli użytkowych z tworzyw polimerowych. Inżynieria i Aparatura Chemiczna 3, 2008, 98-99.
• [18] ZIMNIAK P.: Powders and fillers used in SLS/SLM. [W:] Advanced Grinding – 25th anniversary of the comminution in Bydgoszcz, red. A. Mroziński, M. Macko, Wyd. Fundacji Rozwoju Mechatroniki Bydgoszcz, 2011.
• [19] ZIMNIAK P.: Recyrkulacja tworzyw stosowanych w technice przyrostowej SLS. Inżynieria i Aparatura Chemiczna 5, 2010, 146-147.

Uwagi

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę (zadania 2017).