Wpływ acetonu na ABS – materiał wykorzystywany do druku 3D modeli odlewniczych

• Autorzy: Ryba J. , Lelek-Borkowska U. , Tąta A.

Identyfikatory

DOI

10.7356/iod.2018.03

Warianty tytułu

EN

The effect of acetone on ABS used in the 3D printing of casting models

• Języki publikacji: PL EN

Abstrakty

PL

Celem przeprowadzonych badań była poprawa jakości wydruków 3D metodą FDM (Fused Deposition Modeling) z materiału ABS (akrylonitrylo-butadieno-styren), wykorzystywanego do wykonywania modeli odlewniczych. Doświadczenia prowadzone były z użyciem acetonu, jako czynnika wygładzającego tworzywo ABS. Proces wygładzania powierzchni wydrukowanych modeli prowadzony był w specjalnie skonstruowanej do tego celu komorze acetonowej. Modele odlewnicze zostały poddane przez określony czas ekspozycji w parach acetonu w podwyższonej temperaturze. Proces wygładzania powierzchni wydruków metodą FDM jest bardzo ważny dla dalszej eksploatacji modeli, gdyż chropowatość ich powierzchni jest cechą niepożądaną. Uniemożliwia ona uzyskanie gładkich powierzchni gotowych odlewów oraz naraża na koszty związane z obróbką wykańczającą i utratą części odlanego materiału. Na podstawie otrzymanych wyników pomiarów chropowatości badanych modeli po ekspozycji w komorze, stwierdzono, iż najlepszą metodą obróbki tworzywa ABS jest ekspozycja wydruku w oparach acetonu w temperaturze 56°C, w czasie 15 minut. Operacja ta pozwala na dokładniejsze odtworzenie modelu odlewniczego, którego chropowatość jest niewielka, co skutkuje mniejszą utratą materiału z gotowego odlewu podczas obróbki ubytkowej.

EN

The aim of the study was to improve the quality of 3D prints obtained by the FDM method (Fused Deposition Modeling) from ABS (acrylonitrile-butadiene-styrene), used for casting models. The agent used for smoothing the ABS was acetone. The process of smoothing the surfaces of the printed model was carried out in an acetone chamber designed especially for this purpose. The casting models were exposed to acetone vapors at an elevated temperature. The process of smoothing the surface of the ABS prints made by the FDM method is crucial for the continued operation of the models, as a rough surface is an undesirable property, making it impossible to obtain smooth surfaces from the prepared casts. This generates costs connected with finishing treatment and the loss of some of the cast material. Based on the results of the roughness tests performed on the examined models after exposure to acetone in the chamber, it was established that the best treatment method for ABS is to expose the print to acetone vapors at 56°C for 15 minutes. This procedure enables more accurate reconstruction of the casting model, which results in a lower material loss from the ready cast during the process of removing the material.

Słowa kluczowe

PL

metoda FDM; tworzywo ABS; modele odlewnicze; chropowatość; wydruk 3D

EN

FDM method; ABS; casting models; roughness; 3D print

• Wydawca: Instytut Odlewnictwa
• Czasopismo: Prace Instytutu Odlewnictwa
• Rocznik: 2018
• Tom: Vol. 58, no. 1
• Strony: 31--37
• Opis fizyczny: Bibliogr. 17 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Ryba J.

• AGH Akademia Górniczo-Hutnicza im. S. Staszica w Krakowie, Wydział Odlewnictwa, ul. Reymonta 23, 30-059 Kraków, Polska

autor

Lelek-Borkowska U.

• AGH Akademia Górniczo-Hutnicza im. S. Staszica w Krakowie, Wydział Odlewnictwa, ul. Reymonta 23, 30-059 Kraków, Polska

autor

Tąta A.

• AGH Akademia Górniczo-Hutnicza im. S. Staszica w Krakowie, Wydział Odlewnictwa, ul. Reymonta 23, 30-059 Kraków, Polska

Bibliografia

• 1. Jung D.J., J. Chen, S.J. Na. 2016. „Effect of surface pre-oxidation on laser assisted joining of acrylonitrile butadiene styrene (ABS) and zinc-coated steel”. Materials & Design 99 (5 June 2016) : 1−9.
• 2. Weng Z., J. Wang, T. Senthil, L. Wu. 2016. „Mechanical and thermal properties of ABS/montmorillonite nanocomposites for fused deposition modeling 3D printing”. Materials & Design 102 (15 July 2016) : 276−283.
• 3. Torrado A.R., C.M. Shemelya, J.D. English, Y. Lin, R.B. Wicker, D.A. Roberson. 2015. „Characterizing the effect of additives to ABS on the mechanical property anisotropy of specimens fabricated by material extrusion 3D printing”. Additive Manufacturing 6 (April 2015) : 16−29.
• 4. Al Jahwari F., Y. Huang, H.E. Naguib, J. Lo. 2016. „Relation of impact strength to the microstructure of functionally graded porous structures of acrylonitrile butadiene styrene (ABS) foamed by thermally activated microspheres”. Polymer 98 : 270−281.
• 5. Wiśniewska M. (red.). 2001. Chemia. Warszawa: Wydawnictwa Naukowo-Techniczne.
• 6. Hassa R. (red.). 2004. Podręczny słownik chemiczny. Katowice: Videograf II.
• 7. Gong D. 2016. „Polymerization of 1,3-butadiene catalyzed by a thermal robust, high selective and active iron catalyst: An applicable recipe for producing syndiotactic 1,2-polybutadiene”. Polymer 98 : 136−142.
• 8. Chen S.H. 2016. „Diels–Alder reactions of an elusive 1,3-butadiene bearing 2-carboxy and 4-alkoxy substituents”.= Tetrahedron Letters 57 (38) : 4293-4296.
• 9. Zhou J. 2016. „Formation of styrene monomer, dimer and trimer in the primary volatiles produced from polystyrene pyrolysis in a wire-mesh reactor”. Fuel 182 : 333−339.
• 10. Chen Y. 2016. „Acetone sensing properties and mechanism of nano-LaFeO3 thick-films”. Sensors and Actuators B: Chemical 235 : 56−66.
• 11. Szykiedans K., W. Credo. 2016. „Mechanical properties of FDM and SLA low-cost 3-D prints”. Procedia Engineering 136 : 257−262.
• 12. Kun K. 2016. „Reconstruction and development of a 3D printer using FDM technology”. Procedia Engineering 149 : 203−211.
• 13. Ryba J. 2016. Wpływ acetonu na materiał do drukarek 3D-ABS. Praca magisterska, Kraków: Politechnika Krakowska im. Tadeusza Kościuszki.
• 14. Bis R., R. Markiewicz. 2008. Komputerowe wspomaganie projektowania CAD: Podstawy. Warszawa: REA sp.j.
• 15. Babiuch M. 2007. SolidWorks 2006 w praktyce. Gliwice: Helion.
• 16. Nowicki B. 1991. Struktura geometryczna. Chropowatość i falistość powierzchni. Warszawa: Wydawnictwa Naukowo-Techniczne.
• 17. https://www.danje.pl/produkt/103/cycolac-fxs610sk [dostęp 28.02.2018].