Effect of shells number and machining on selected properties of 3D-printed PLA samples

• Autorzy: Kowalska Natalia , Szczygieł Paweł , Skrzyniarz Michał , Błasiak Sławomir

Identyfikatory

DOI

10.14314/polimery.2024.3.6

Warianty tytułu

PL

Wpływ liczby warstw i obróbki skrawaniem na wybrane właściwości kształtek z PLA otrzymanych metodą druku 3D

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Effect of shells number (1–5) on tensile properties of PLA samples printed using the FDM/FFF technique was investigated. The crack surface was also analyzed. The best properties were obtained for 4-shell sample. However, due to the large coefficient of variation (>> 10%) in the case of elongation, 3-shell sample was selected for testing the machining impact. Such a large coefficient of variation can be explained by the presence of voids between the layers. The greater the number of layers, the greater the structure defects. Machining increases surface smoothness while reducing tensile strength and practi¬cally unchanged elongation at break.

PL

Zbadano wpływ liczby warstw (1–5) na właściwości mechaniczne przy rozciąganiu próbek PLA otrzymanych techniką FDM/FFF. Analizie poddano także powierzchnie pęknięć. Najlepsze właściwości uzyskano dla próbki 4-warstwowej. Jednak, ze względu na duży współczynnik zmienności (>> 10%) w przypadku wydłużenia, do badań wpływu obróbki skrawaniem wytypowano próbkę 3-warstwową. Tak duży współczynnik zmienności można wyjaśnić obecnością pustych przestrzeni pomiędzy warstwami. Im większa liczba warstw, tym większe defekty struktury. Obróbka skrawaniem zwiększa gładkość powierzchni przy jednoczesnym zmniejszeniu wytrzymałości na rozciąganie i praktycznie niezmienionym wydłużeniu przy zerwaniu.

Słowa kluczowe

EN

FDM; FFF; PLA; tensile properties; machining

PL

FDM; FFF; PLA; wytrzymałość na rozciąganie; obróbka skrawaniem

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytut Chemii Przemysłowej
• Czasopismo: Polimery
• Rocznik: 2024
• Tom: Vol. 69, nr 3
• Strony: 186--190
• Opis fizyczny: Bibliogr. 16 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Kowalska Natalia

• Kielce University of Technology, Faculty of Mechatronics and Mechanical Engineering, Tysiaclecia Państwa Polskiego 7 Ave., 25-314 Kielce, Poland

• https://orcid.org/0000-0003-3043-7812

autor

Szczygieł Paweł

• Kielce University of Technology, Faculty of Mechatronics and Mechanical Engineering, Tysiaclecia Państwa Polskiego 7 Ave., 25-314 Kielce, Poland

• https://orcid.org/0000-0002-3113-3557

autor

Skrzyniarz Michał

• Kielce University of Technology, Faculty of Mechatronics and Mechanical Engineering, Tysiaclecia Państwa Polskiego 7 Ave., 25-314 Kielce, Poland

• https://orcid.org/0000-0003-4590-5842

autor

Błasiak Sławomir

• Kielce University of Technology, Faculty of Mechatronics and Mechanical Engineering, Tysiaclecia Państwa Polskiego 7 Ave., 25-314 Kielce, Poland

• https://orcid.org/0000-0001-7333-4026

Bibliografia

• [1] Dawood A., Marti Marti B., Sauret-Jackson V. et al.: British Dental Journal 2015, 219, 521. https://doi.org/10.1038/sj.bdj.2015.914
• [2] Oleksy M., Dynarowicz K., Aebisher D.: Pharmaceutics 2023, 15(8), 2169. https://doi.org/10.3390/pharmaceutics15082169
• [3] Nowakowski L., Skrzyniarz M., Blasiak S. et al.: Materials (Basel) 2023, 16(8), 3035. https://doi.org/10.3390/ma16083035
• [4] Cheah C.M., Chua C.K., Lee C.W. et al.: The International Journal of Advanced Manufacturing Technology 2005, 25, 308. https://doi.org/10.1007/s00170-003-1840-6
• [5] Anitha R., Arunachalam S., Radhakrishnan P.: Journal of Materials Processing Technology 2001, 118(1–3), 385. https://doi.org/10.1016/S0924-0136(01)00980-3
• [6] Zharylkassyn B., Perveen A., Talamona D.: Materials Today: Proceedings 2021, 44(1), 1307. https://doi.org/10.1016/j.matpr.2020.11.332
• [7] Kumar V., Dutta D.: Advances in Engineering Software 1997, 28(3), 151. https://doi.org/10.1016/S0965-9978(96)00050-6
• [8] Kamio T., Onda T.: Cureus 2022, 14(9), e28906. https://doi.org/10.7759/cureus.28906
• [9] Maurya N.K., Rastogi V., Singh P.: CIRP Journal of Manufacturing Science and Technology 2020, 29A, 53. https://doi.org/10.1016/j.cirpj.2020.02.003
• [10] Camargo J.C., Machado Á.R., Almeida E.C.: The International Journal of Advanced Manufacturing Technology 2019, 103, 2423. https://doi.org/10.1007/s00170-019-03532-5
• [11] Akhoundi B., Behravesh A.H.: Experimental Mechanics 2019, 59, 883. https://doi.org/10.1007/s11340-018-00467-y
• [12] Szot W.: 3D Printing and Additive Manufacturing 2023. https://doi.org/10.1089/3dp.2022.0298
• [13] Bochnia J., Blasiak S.: Rapid Prototyping Journal 2019, 25(1), 76. https://doi.org/10.1108/RPJ-11-2017-0236
• [14] Valerga A.P., Batista M., Fernandez-Vidal S.R. et al.: Polymers 2019, 11(3), 566. https://doi.org/10.3390/polym11030566
• [15] Beniak J., Križan P., Šooš Ľ. et al.: IOP Conference Series: Materials Science and Engineering 2018, 297, 012018. https://doi.org/10.1088/1757-899X/297/1/012018
• [16] Saharudin M.S., Hajnys J., Kozior T. et al.: Polymers 2021, 13(11), 1671. https://doi.org/10.3390/polym13111671