Adhesive bonding of elements made using the Multi Jet Fusion additive technique

• Autorzy: Bednarek Sandra , Sokołowski Paweł , Piwowarczyk Tomasz , Ambroziak Andrzej , Nowak Krzysztof , Janowicz Karol

Identyfikatory

DOI

10.17729/ebis.2019.5/10

Warianty tytułu

PL

Problematyka klejenia elementów wytwarzanych w technologii przyrostowej Multi Jet Fusion

• Języki publikacji: EN PL

Abstrakty

EN

The research discussed the application potential of adhesive bonding in the joining of 3D printed structures made using the Multi Jet Fusion (MJF) state-of-the-art additive technology (HP). The research involved the performance of technological tests aimed to assess the adhesive properties of 3D printout surfaces in the function of a surface layer treatment method as well as to evaluate adhesives used in the joining of 3D printed structures. The tests performed within the research included roughness measurements, contact (wetting) angle measurements, peel strength tests, shear strength tests and bend tests. The results obtained in the tests made it possible to assess the joinability of MJF printouts as well as to identify reasons for problems accompanying the joining of such elements.

PL

Analizowano potencjał aplikacyjny techniki klejenia do łączenia struktur drukowanych 3D w nowoczesnej technologii addytywnej Multi Jet Fusion (MJF) firmy HP. Przeprowadzono badania i testy technologiczne, na bazie których oceniano właściwości adhezyjne powierzchni wydruków 3D, w funkcji metody obróbki warstwy wierzchniej. Oceniano również zastosowane kleje, przeznaczone do spajania drukowanych struktur 3D. W tym celu przeprowadzono pomiary chropowatości, pomiary kąta zwilżania, badania wytrzymałości na odrywanie, badania wytrzymałości na ścinanie i próby zginania. Na podstawie uzyskanych wyników oceniono możliwości łączenia wydruków MJF oraz wskazano przyczyny problemów spajania tego typu elementów.

Słowa kluczowe

EN

Multi Jet Fusion; PA12; strength properties; contact angle; surface roughness

PL

Multi Jet Fusion; PA12; właściwości wytrzymałościowe; kąt zwilżania; chropowatość powierzchni

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz - Górnośląski Instytut Technologiczny
• Czasopismo: Biuletyn Instytutu Spawalnictwa w Gliwicach
• Rocznik: 2019
• Tom: Vol. 63, No. 5
• Strony: 93--100
• Opis fizyczny: Bibliogr. 17 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Bednarek Sandra

• Wrocław University of Technology

autor

Sokołowski Paweł

• Wrocław University of Technology

autor

Piwowarczyk Tomasz

• Wrocław University of Technology

autor

Ambroziak Andrzej

• Wrocław University of Technology

autor

Nowak Krzysztof

• 3D Center Sp. z o. o., Wrocław

autor

Janowicz Karol

• 3D Center Sp. z o. o., Wrocław

Bibliografia

• [1] Sobrino D.R.D. , Velíšek K.: Novel Trends in Production Devices and Systems IV. Trans Tech Publications Ltd, Zurich, 2018.
• [2] Siemiński P. , Budzik G.: Techniki przyrostowe. Druk 3D. Drukarki 3D,: Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa, 2015.
• [3] Rozwiązanie do druku HP Jet Fusion 3D 4200, [online], accessed on 22.07.2019, http://www8.hp.com.
• [4] Gościański, M., Ciechacki, R., Dudziak, B.: Technologiczne uwarunkowania procesu klejenia elementów z terpolimeru ABS w aspekcie wykonywania modeli metodą FDM. Journal of Research and Applications in Agricultural Engineering, 2012, vol. 57, no. 1, pp. 47–50.
• [5] Kuczmaszewski J., Kłonica M., Pieśko P., Zagórski I.: Klejenie w technologii szybkiego prototypowania. Mechanik, 2012, vol. 12, pp. 117–120. DOI: 10.17814/mechanik.2015.12.569.
• [6] Curtis B., Vennerberg D.: Printing Polymers: an introduction to polymer science for 3D printers, students and STEM educators. Create Space Independent Publishing Platform, 2018.
• [7] Kumar S., Wardle B.L., Arif M.F.: Strength and Performance Enhancement of Bonded Joints by Spatial Tailoring of Adhesive Compliance via 3D Printing. ACS Applied Materials & Interfaces, 2017, vol. 9, no. 1, pp. 884–891. DOI:10.1021/acsami.6b13038.
• [8] Arai K., Tsukamoto Y., Yoshida H., Sanae H., Mir T.A., Sakai S., Yoshida T., Okabe M., Nikaido T., Taya M., Nakamura M.: The development of cell-adhesive hydrogel for 3D printing. International Journal of Bioprinting, 2016, vol. 2, no. 2, pp. 44–53. DOI:10.18063/IJB.2016.02.002.
• [9] Wang X., Chen G., Yuan J., Cai L.: Research on Cutting-Bonder Process of Powder Based 3D Printing Model. Advances in Graphic Communication, Printing and Packaging. Springer, 2019.
• [10] Yuan J., Liu Y., Chen G., He L.: Process Analysis of Seamless Adhesion for Cutting Model Printed by Color Paper-Based 3D Printing. Advanced Graphic Communications and Media Technologies, Springer 2016.
• [11] Piwowarczyk T.: Zwiększanie oddziaływań adhezyjnych i kohezyjnych w połączeniach klejowych węglików spiekanych ze stalą C45. Rozprawa doktorska. Instytut Technologii Maszyn i Automatyzacji, Politechnika Wrocławska, Wrocław, 2008.
• [12] Jasiulek P.: Łączenie tworzyw sztucznych metodami spawania, zgrzewania, klejenia i laminowania. Wyd. KaBe, Krosno, 2004.
• [13] Rams B.: Wpływ przygotowania powierzchni aluminium na wytrzymałość połączeń klejowych. Przegląd Spawalnictwa, 2007, no. 11, pp. 21–30.
• [14] Gruin I.: Materiały polimerowe. PWN, Warszawa, 2003.
• [15] Mirski Z.: Klejenie materiałów, w: Pilarczyk J.: Procesy spajania, Poradnik Inżyniera Spawalnictwo, t. 2. Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, Warszawa, 2005.
• [16] Dobrzański L., Dobrzańska-Danikiewicz A.: Obróbka powierzchni materiałów inżynierskich. International OCSCO World Press, Gliwice, Open Access Library, 2011, no. 5, pp. 342–353.
• [17] Wypych G.: Handbook of Polymers. ChemTec Publishing, Toronto, 2012. DOI: 10.1016/C2015-0-01462-9.

Uwagi

1. Wersja polska artykułu w wydaniu papierowym s. 79-85.

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