Impact of additive manufacturing temperature on strength of 3D printouts made of PLA and ABS

• Autorzy: Hylla Piotr , Domin Jarosław

Identyfikatory

DOI

10.32056/KOMAG2020.3.5

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The 3D printing technology is an example of innovative approach to the manufacturing technology. It finds further application fields, due to the rapid development of printers and the materials to be used. The article presents and describes the currently used additive manufacturing technologies called 3D printing, the materials used and the results of tensile strength tests of PLA and ABS prints. The process of preparing objects for 3D printing is presented and the testing methodology is described. Conclusions are formulated regarding the impact of printing nozzle temperature on the objects tensile strength. Standardized samples printed from ABS and PLA were tested. The summary also presents the possibilities of using objects made by 3D printing in practice.

PL

Technika druku 3D jest przykładem innowacyjnego podejścia do zagadnień technologii wytwarzania. Znajduje ona kolejne obszary zastosowań, co jest możliwe dzięki szybkiemu rozwojowi drukarek oraz stosowanych materiałów. W artykule przedstawiono i opisano obecnie stosowane technologie druku przestrzennego potocznie określanego jako druk 3D, wykorzystywane materiały oraz wyniki badań wytrzymałości wydruków z PLA i ABS na rozciąganie. Zaprezentowano proces przygotowania elementów w technologii druku 3D oraz opisano sposób przeprowadzenia badania. Sformułowano wnioski odnośnie wpływu temperatury dyszy drukującej na wytrzymałość elementów na rozciąganie. Badania przeprowadzono na znormalizowanych próbkach wydrukowanych z ABS oraz PLA. W podsumowaniu przedstawiono również możliwości zastosowania obiektów wykonanych metodą druku przestrzennego w praktyce.

Słowa kluczowe

EN

3D printing; FMD; strength tests; pull test

PL

druk 3D; FMD; badanie wytrzymałości; próba zrywania

• Wydawca: Instytut Techniki Górniczej KOMAG
• Czasopismo: Mining Machines
• Rocznik: 2020
• Tom: no. 3
• Strony: 43--52
• Opis fizyczny: Bibliogr. 19 poz., rys., tab., wykr., zdj.

Twórcy

autor

Hylla Piotr

• KOMAG Institute of Mining Technology, Pszczyńska 37, 44-101 Gliwice, Poland

autor

Domin Jarosław

• Silesian University of Technology, Akademicka 2A, 44-101 Gliwice, Poland

Bibliografia

• [1] Kita J., Praktyczny Kurs Druku 3D: MłodyTechnik, https://mlodytechnik.pl/files/ciy/3d.pdf [accessed: 30.07.2020].
• [2] Ludwikowski F., Technologie druku 3D, Elektronika Praktyczna, 2017 nr 4, s. 65-67.
• [3] Hylla P., Praca magisterska: Technologia druku 3D - analiza jakości, wytrzymałości oraz dokładności wydruków z PLA i ABS.; Politechnika Śląska w Gliwicach, 2019 (unpublished).
• [4] Miazio Ł. Badanie wytrzymałości na rozciąganie próbek wydrukowanych w technologii fdmz różną gęstością wypełnienia. Mechanik 2015 No 7, DOI:10.17814/mechanik.2015.7.269.
• [5] Horst J., De Andrade P., Duvoisin C., Vieira R., Fabrication of Conductive Filaments for 3D-printing: Polymer Nanocomposites, Biointerface Research In Applied Chemistry. 2020, Vol. 10(6), pp. 6577-6586.
• [6] Wang B., Ding G, Chen K., Jia S., Wei J., HeR. Shao Z. A physical and chemical double enhancement strategy for 3D printing of cellulose reinforced nanocomposite, Journal of Applied Polymer Science. 2020, Vol.137(39), DOI: 10.1002/app.49164.
• [7] He J., Zhang B., Li Z., Mao M., Li J, Han K., Li, D., High-resolution electrohydrodynamic bioprinting: a new biofabrication strategy for biomimetic micro/nanoscale architectures and living tissue constructs, Biofabrication. 2020, Vol.12(4), DOI: 10.1088/1758-5090/aba1fa.
• [8] Yang, Y., Wang M., Yang S., Lin Y., Zhou Q., Li H., Tang T., Bioprinting of an osteocyte network for biomimetic mineralization, Biofabrication. 2020, Vol.12(4), DOI: 10.1088/1758-5090/aba1d0.
• [9] Michta D. Kaczmarska B. Gierulski W. Szmidt A.: Uniwersalność druku 3D w technologii FDM. In: : Konferencja Przemysł 4.0 a Zarządzanie i Inżynieria Produkcji, 2017.
• [10] Michalak D., et al.: Specialized Training in 3D Printing and Practical Use of Acquired Knowledge – 3DSPEC Online Course. Advances in Intelligent Systems and Computing. s.l.: Springer, 2019, Vol. vol 785, pp. 339-350.
• [11] Bałaga, Dominik, Kalita, Marek and Siegmund, Michał.Use of 3D additive manufacturing technology for rapid prototyping of spraying nozzles. Maszyny Górnicze. 2017, Vols. R. 35, nr 3, pp. 3-13.
• [12] Michalak D., Gómez Herrero J.A.: Innovative solutions need an innovative approach - 3D printing technology, example of use and conclusion from implementation in an organization. Min. Mach. 2020 nr 2 s. 48-57, DOI: 10.32056/KOMAG2020.2.5.
• [13] Szmidt A. Rębosz-Kurdek A., Sposoby doskonalenia druku 3D w technologii FDM/FFF: Mechanik, 2017 No 3, s.258-261.
• [14] Instrukcja do ćwiczeń laboratoryjnych: Badanie tworzyw sztucznych oznaczenie własności mechanicznych przy statycznym rozciąganiu. Instytut Maszyn i Urządzeń Energetycznych Politechnika Śląska w Gliwicach. http://imiue.polsl.pl/download/subject/151_Instrukcja-BadanieTwSztRozci%C4%85ganie.pdf[accessed: 30.07.2020].
• [15] EN ISO 527-1:2019Plastics -Determination of tensile properties -Part 1: General principles (ISO 527-1:2019).
• [16] Dzierża W., Czerniawski T.: Właściwości mechaniczne i termiczne polimerów. Skrypt dla studentów chemii, Uniwersytet Mikołaja Kopernika, Toruń 2000, ISBN 8323111642.
• [17] Sikora R. Tworzywa wielkocząsteczkowe. Rodzaje, właściwości i struktura. Wydawnictwo Uczelniane Politechniki Lubelskiej, Lublin1991.
• [18] Michalak D., Rozmus M.: Methods and tools for acquiring high-quality skills in digital era - innovative practices and results from 3DSPEC and e-MOTIVE projects.: AHFE 2019, International Conference on Human Factors in Training, Education, and Learning Sciences, Washington D.C., USA, 24-28 July 2019 s. 260-270, ISBN 978-3-030-20135-7; ISSN 2194-5365.
• [19] Harusinec J., Suchanek A., Loulova M., Creation of prototype 3D models using Rapid Prototyping, Xxiii Polish-Slovak Scientific Conference On Machine Modelling And Simulations (Mms 2018), MatecWeb of Conferences. 2019, Vol.254, DOI: 10.1051/matecconf/201925401013.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa Nr 461252 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2020).