Selected mechanical properties of polymer models manufactured by hybrid rapid prototyping

• Autorzy: Dębski Mariusz , Niesłony Piotr , Kozik Bogdan , Pisula Jadwiga

Identyfikatory

DOI

10.14314/polimery.2024.11.2

Warianty tytułu

PL

Wybrane właściwości mechaniczne modeli polimerowych wytworzonych metodą hybrydowego szybkiego prototypowania

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

A hybrid technology for manufacturing parts from polymer materials (ABS, PLA) was developed, combining the layered extrusion method and casting under reduced pressure. The silicone mold (used in the pressure casting method) was replaced with a thin-walled shell (with the geometry of the manufactured element) made by the layered extrusion method. Then, in the vacuum casting process, this shell was filled with a chemically cured polyurethane resin. Tensile and flexural properties of the developed models were tested. The possibility of reducing the anisotropy of additively manufactured parts mechanical properties was confirmed.

PL

Opracowano hybrydową technologię wytwarzania części z materiałów polimerowych (ABS, PLA), łączącą metodę wytłaczania warstwowego i odlewania pod obniżonym ciśnieniem. Formę silikonową (stosowaną w metodzie odlewania ciśnieniowego) zastąpiono cienkościenną formą (o geometrii wytwarzanego elementu) wykonaną metodą wytłaczania warstwowego. Następnie w procesie odlewania próżniowego forma ta została wypełniona żywicą poliuretanową utwardzaną chemicznie. Zbadano właściwości mechaniczne przy rozciąganiu i zginaniu opracowanych modeli. Potwierdzono możliwość zmniejszenia anizotropii właściwości mechanicznych części wytwarzanych metodą przyrostową.

Słowa kluczowe

EN

additive technologies; polymer materials; hybrid technologies; vacuum casting

PL

technologie przyrostowe; materiały polimerowe; technologie hybrydowe; odlewanie próżniowe

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytut Chemii Przemysłowej
• Czasopismo: Polimery
• Rocznik: 2024
• Tom: Vol. 69, nr 11-12
• Strony: 635--643
• Opis fizyczny: Bibliogr. 34 poz., fot., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Dębski Mariusz

• Department of Machine Design, The Faculty of Mechanical Engineering and Aeronautics, Rzeszow University of Technology, Al. Powstańców Warszawy 12, 35-959 Rzeszów, Poland

• https://orcid.org/0000-0002-4889-7633

autor

Niesłony Piotr

• Department of Machine Design, The Faculty of Mechanical Engineering and Aeronautics, Rzeszow University of Technology, Al. Powstańców Warszawy 12, 35-959 Rzeszów, Poland

• https://orcid.org/0000-0001-8776-8458

autor

Kozik Bogdan

• Faculty of Mechanical Engineering, Opole University of Technology, ul. Prószkowska 76, 45-758 Opole, Poland

• https://orcid.org/0000-0002-8111-6456

autor

Pisula Jadwiga

• Department of Machine Design, The Faculty of Mechanical Engineering and Aeronautics, Rzeszow University of Technology, Al. Powstańców Warszawy 12, 35-959 Rzeszów, Poland

• https://orcid.org/0000-0002-3197-9528

Bibliografia

• [1] Kordowska M., Musiał W., Stefanowicz K.: Autobusy: technika, eksploatacja, systemy transportowe 2014, 15(6), 158.
• [2] Sęp J., Budzik G.: Mechanik 2015, 12, 169. https://doi.org/10.17814/mechanik.2015.12.581
• [3] Kafle A., Luis E., Silwal R. et al.: Polymers 2021, 13(18), 3101. https://doi.org/10.3390/polym13183101
• [4] Dave H.K., Prajapati A.R., Rajpurohit S.R. et al.: Rapid Prototyping Journal 2020, 26(1), 21. https://doi.org/10.1108/RPJ-01-2019-0003
• [5] Long J., Gholizadeh H., Lu J. et al.: Current Pharmaceutical Design 2017, 23(3), 433. https://doi.org/10.2174/1381612822666161026162707
• [6] Prasong W., Muanchan P., Ishigami A. et al.: Journal of Nanomaterials 2020, 2020(1), 8040517. https://doi.org/10.1155/2020/8040517
• [7] Yadav D.K., Srivastava R., Dev S.: Materials Today: Proceedings 2020, 26(2), 2089. https://doi.org/10.1016/j.matpr.2020.02.451
• [8] Singh D., Singh R., Boparai K.S.: Journal of Manufacturing Processes 2018, 31, 80. https://doi.org/10.1016/j.jmapro.2017.10.026
• [9] Sun Y., Tian,W., Zhang T. et al.: Materials and Design 2020, 185, 108239. https://doi.org/10.1016/j.matdes.2019.108239
• [10] Leal R., Barreiros F.M., Alves L. et al.: The International Journal of Advanced Manufacturing Technology 2017, 92, 1671. https://doi.org/10.1007/s00170-017-0239-8
• [11] Richardson M., Haylock B.: Computer-Aided Design and Applications 2012, 9, 33.
• [12] Chacón J.M., Caminero M.A., García-Plaza E. et al.: Materials and Design 2017, 124, 143. https://doi.org/10.1016/j.matdes.2017.03.065
• [13] Wu W., Geng P., Li G. et al.: Materials 2015, 8(9), 5834. https://doi.org/10.3390/ma8095271
• [14] García-Domínguez A., Claver J., Camacho A.M. et al.: Materials 2020, 13(1), 28. https://doi.org/10.3390/ma13010028
• [15] Li Q., Zhao W., Li Y. et al.: Polymers 2019, 11(4), 656. https://doi.org/10.3390/polym11040656
• [16] Mazzanti V., Malagutti L., Mollica F.: Polymers 2019, 11(7), 1094. https://doi.org/10.3390/polym11071094
• [17] Barrios J.M., Romero P.E.: Materials 2019, 12(16), 2574. https://doi.org/10.3390/ma12162574
• [18] Buj-Corral I., Domínguez-Fernández A., Durán- Llucià R.: Materials 2019, 12(23), 3834. https://doi.org/10.3390/ma12233834
• [19] Kuo C.C., Chen W.-H., Lin Y.-X. et al.: The International Journal of Advanced Manufacturing Technology 2020, 108, 1509. https://doi.org/10.1007/s00170-020-05508-2
• [20] Kuo C.C., Wu M.-X.: The International Journal of Advanced Manufacturing Technology 2017, 90, 3775. https://doi.org/10.1007/s00170-016-9755-1
• [21] Kuo C.C., Qiu,W.K., Liu H.A. et al.: The International Journal of Advanced Manufacturing Technology 2019, 105, 1469. https://doi.org/10.1007/s00170-019-04386-7
• [22] Zhu X., Wang F., Ma D. et al.: Metals 2020, 10(3), 299. https://doi.org/10.3390/met10030299
• [23] Frankiewicz M., Kobiela K., Kurzynowski T.: Polymers 2021, 13(6), 874. https://doi.org/10.3390/polym13060874
• [24] Puerta P.V., Sanchez D.M., Batista M. et al.: Journal of Manufacturing Processes 2018, 35, 721. https://doi.org/10.1016/j.jmapro.2018.08.033
• [25] Rodríguez-González P., Robles Valero P.E., Fernández-Abia A.I. et al.: Metals 2020, 10(8), 1090. https://doi.org/10.3390/met10081090
• [26] Oleksy M., Heneczkowski M., Oliwa R. et al.: Polimery 2014, 59(9), 677. https://doi.org/10.14314/polimery.2014.677
• [27] Zhan S., Song J., Ding M. et al.: Advances in Engineering Research 2017, 135, 574. https://doi.org/10.2991/iccte-17.2017.102
• [28] Roberson D., Shemelya C.M., MacDonald E. et al.: Rapid Prototyping Journal 2015, 21(2), 137. https://doi.org/10.1108/RPJ-12-2014-0165
• [29] Gnanasekaran K., Heijmans T., van Bennekom S. et al.: Applied Materials Today 2017, 9, 21. https://doi.org/10.1016/j.apmt.2017.04.003
• [30] Pepliński K. Czyżewski P. Górecki D. et al.: Polimery 2017, 62(3), 198. https://doi.org/10.14314/polimery.2017.198
• [31] Prajapati H., Ravoori D., Woods R.L. et al.: Additive Manufacturing 2018, 21, 84. https://doi.org/10.1016/j.addma.2018.02.019
• [32] Aliheidari N., Christ J., Tripuraneni R. et al.: Materials and Design 2018, 156, 351. https://doi.org/10.1016/j.matdes.2018.07.001
• [33] Ngo T.D., Kashani A., Imbalzano G. et al.: Composites Part B: Engineering 2018, 143, 172. https://doi.org/10.1016/j.compositesb.2018.02.012
• [34] Shih C.-C., Burnette M., Staack D. et al.: Additive Manufacturing 2019, 25, 104. https://doi.org/10.1016/j.addma.2018.11.005

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa nr POPUL/SP/0154/2024/02 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki II" - moduł: Popularyzacja nauki (2025).