Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

The use of shredded car windscreen waste as reinforcement of thermoplastic composites for 3D (FDM) printing

Olesik Piotr, Kozioł Mateusz, Konik Daria, Jała Jakub

Composites Theory and Practice

|

2019

|

R. 19, nr 1

30--33

EN

The work presents preliminary attempts to create a filament for 3D printing (FDM technique) based on a low density polyethylene (LDPE) composite reinforced with shredded windscreen glass. The glass powder was obtained by grinding windscreen glass wastes. PVB (polyvinyl butyral), which is an integral part of safety glass car windscreens, was not removed from the obtained powder. The obtained powder had a range of grain diameters 90÷160 µm. The powder was then mixed mechanically and in an ultrasonic chamber with LDPE granulate. The composites were made by extrusion with one regranulation cycle. The filament for FDM printing was produced by extrusion winding with cooling in open air. A filament with a diameter of 1.45±0.05 mm was obtained. The produced filaments were subjected to a static tension test and SHORE hardness tests. In order to compare the material, the maximum stress recorded at 50% elongation was determined for each tested material. It was observed that along with the increase in the glass content, the strength of the filament decreased slightly. The basic stage in evaluation of the produced materials was to carry out trial prints on an FDM printer. The printing temperature was selected experimentally during a series of trials. The best results were obtained at the print temperature of 250°C and table temperature of 90°C. During printing, an unfavorable effect of filament bending was observed in the printer, below the supplying roller. This effect occurred during printing at a supply speed of more than 1 mm/s. Special additional printing tests with supply rates below 1 mm/s were carried out. This made the printing possible, and it showed the evident superiority of the composites over the neat LDPE. The problem with the stability of filament supply during printing was partially solved by mechanical stiffening of the line between the rollers, using specially printed inserts. The trial prints made from the tested composites occurred to be of better quality than those from the neat LDPE. They show less deformation caused by shrinkage. These effects result from stiffening of the material caused by the addition of hard glass particles. It was found that an addition of a minimum of 30% of the glass particles is required to have a significant effect on the LDPE stiffness.

PL

Przedstawiono wstępne próby wytworzenia filamentu do druku FDM na bazie kompozytu LDPE wzmocnionego rozdrobnionym szkłem z szyb samochodowych. Osnową badanych kompozytów był polietylen niskiej gęstości (LDPE). Jako wzmocnienie zastosowano proszek szklany uzyskany poprzez zmielenie stłuczki z windscreen-glass. Z uzyskanego proszku nie usuwano foli PVB, która jest integralną częścią bezpiecznych car windscreens. Uzyskany proszek miał zakres średnic ziaren 90÷160 µm. Proszek został następnie zmieszany z granulatem LDPE, mechanicznie oraz w komorze ultradźwiękowej. Kompozyty wytworzono metodą wytłaczania z jednorazową regranulacją. Filament do druku FDM wytwarzano metodą wytłaczanianawijania z chłodzeniem na wolnym powietrzu. Uzyskano filament o średnicy 1,45±0,05 mm. Wytworzone filamenty zostały poddane próbie statycznego rozciągania oraz próbom twardości metodą Shore'a. W celu porównania materiału wyznaczano maksymalne naprężenia zarejestrowane przy wydłużeniu 50%. Zaobserwowano, że wraz ze wzrostem udziału szkła spada nieznacznie wytrzymałość filamentu. Zasadniczym etapem oceny wytworzonych materiałów było przeprowadzenie próbnych wydruków na drukarce FDM. Temperaturę drukowania dobierano eksperymentalnie w ramach serii prób. Najlepsze efekty uzyskano przy temperaturze druku 250°C i temperaturze stołu 90°C. W trakcie drukowania zaobserwowano niekorzystny efekt wyginania się filamentu w drukarce, poniżej rolki podającej. Efekt ten występował przy drukowaniu z prędkością podawania większą niż 1 mm/s. Zastosowano specjalne dodatkowe próby drukowania z prędkością podawania poniżej 1 mm/s. Umożliwiło to druk, przy czym wykazało ewidentną wyższość kompozytów nad nite LDPE. Problem ze stabilnością podawania filamentu podczas drukowania został częściowo rozwiązany poprzez mechaniczne usztywnienie żyłki między rolkami za pomocą specjalnie wydrukowanych wkładek. Wydruki próbne uzyskane dla badanych kompozytów są lepsze jakościowo niż dla nite. Wykazują mniejszą deformację wywołaną skurczem. Te efekty wynikają z usztywnienia materiału spowodowanego dodatkiem twardych cząstek szkła. Stwierdzono, że znaczący wpływ na sztywność LDPE wymaga zastosowania minimum 30% dodatku cząstek szkła.

2

Ocena jakościowa procesu deformacji regularnych struktur komórkowych wykonanych techniką druku 3D

Dziewit P., Janiszewski J.

Mechanik

|

2018

|

R. 91, nr 3

250--252

PL

Przedstawiono wybrane wyniki badań eksperymentalnych, umożliwiające przeanalizowanie procesu deformacji regularnych struktur komórkowych wykonanych techniką druku 3D w warunkach obciążenia quasi-statycznego. Zaprojektowane w środowisku CAD warianty topologii struktur wykonano metodą FDM (fused deposition modeling), a następnie poddano je badaniom w warunkach jednoosiowego testu na ściskanie. Punktem wyjścia do opracowania poszczególnych wariantów struktur była topologia plastra miodu. Aby przeanalizować wpływ materiału struktury na przebieg procesu deformacji, próbki wykonano z trzech komercyjnie dostępnych materiałów: PC-10, ABSplus i Nylon12. Na podstawie wyników badań oceniono wpływ kształtu komórki elementarnej oraz rodzaju zastosowanego materiału na przebieg deformacji struktury i wartość energii odkształcenia plastycznego.

EN

Presented are selected experimental results concerning the analysis of the deformation process of regular cellular structures manufactured using 3D printing under quasi-static loading conditions. The various structural topologies were designed and manufactured using the FDM (fused deposition modelling) and then tested in a uniaxial compression test. The starting point for the development of individual variants of structures was the honeycomb topology. In order to analyse the influence of the structure material on the deformation process, the samples were made from three commercially available materials: PC-10, ABSplus and Nylon12. Based on the results, the influence of the shape of the single cell and the type of material used on the deformation of the structure as well as the value of the plastic deformation energy were assessed.

3

Methodology of increasing accuracy of gear models manufactured using additive FDM method

Budzik G., Dziubek T., Kozik B., Sobolewski B.

Advances in Manufacturing Science and Technology

|

2015

|

Vol. 39, nr 4

37--52

EN

The paper presents methodology of increasing the accuracy of models of gears made applying additive methods. As a part of activities related to this subject, it was necessary to develop 3D-CAD research gears, which were the basis for producing physical models made using incremental FDM manufacturing technology. The created models were verified in order to determine the accuracy of resulting geometry. Then modifications were introduced to models so as to increase their accuracy. On this basis, in an iterative process, compensation coefficients were calculated to ensure reduction of defects in geometry with respect to a nominal 3D-CAD model.

PL

W artykule przedstawiono sposób poprawy dokładności modeli kół zębatych wytwarzanych z zastosowaniem metod addytywnych. Opracowano model 3D-CAD badawczych kół zębatych. Stanowiły podstawę do wytworzenia modeli fizycznych wykonywanych z zastosowaniem przyrostowej techniki wytwarzania FDM. Modele poddano weryfikacji w celu określenia dokładności ich wykonania. Wprowadzono modyfikację tych modeli dla podwyższenia ich dokładności. W procesie iteracyjnym ustalono wartości współczynnika kompensacji odkształceń. Zapewniono zmniejszenie błędów wykonania modelu w porównaniu z nominalnym modelem 3D-CAD.

4

Wytwarzanie kół zębatych technikami Rapid Prototyping

Budzik G., Dziubek T.

Stal, Metale & Nowe Technologie

|

2014

|

nr 9-10

162--164

PL

Wytwarzanie kół zębatych w technologii szybkiego prototypowania (ang. Rapid Prototyping – RP) to rozwiązanie, które może być wykorzystane w dwóch aspektach: jako funkcjonalny element maszyny lub jako model w procesie wykonywania form odlewniczych. Współczesne urządzenia RP umożliwiają wytwarzanie modeli z coraz większą dokładnością, a ich odpowiednie połączenie w pętlę sprzężenia zwrotnego z systemami CAD oraz urządzeniami pomiarowymi pozwala na szybkie i precyzyjne wytwarzanie części maszyn o dowolnej, skomplikowanej geometrii.

5

Wpływ orientacji części na wytrzymałość modeli z ABS wytwarzanych techniką modelowania uplastycznionym tworzywem polimerowym

Górski F., Wichniarek R., Andrzejewski J.

Przetwórstwo Tworzyw

|

2012

|

[R.] 18, nr 5

428-435

PL

Modelowanie uplastycznionym tworzywem sztucznym to technika wytwarzania przyrostowego pozwalająca na uzyskanie modeli o skomplikowanej geometrii bez oprzyrządowania technologicznego, bezpośrednio na podstawie reprezentacji cyfrowej CAD. Ważnym parametrem tego procesu przyrostowego jest orientacja części w komorze roboczej podczas wytwarzania - wpływa ona na szereg wskaźników techniczno-ekonomicznych gotowego wyrobu. W artykule opisano badania eksperymentalne, w których sprawdzano wpływ orientacji na wytrzymałość na rozciąganie wyrobów wykonywanych tą techniką z materiału ABS. Przygotowano próbki wykonywane w różnej orientacji i poddano je próbom wytrzymałościowym. Przygotowano również próbki referencyjne z materiału ABS korzystając z metody wtrysku i również poddano je próbom. Analiza wyników badań potwierdziła przyjęte hipotezy i pozwoliła na dokonanie kilku ważnych obserwacji dotyczących wytrzymałości wyrobów wykonywanych techniką modelowania uplastycznionym tworzywem sztucznym.

EN

Fused Deposition Modeling (FDM) is an additive manufacturing technology, which allows to obtain models of complex geometry without any tooling, directly from the digital CAD representation. An important parameter of FDM process is orientation of part in the working chamber during manufacturing - it influences a number of technical and economical coefficients of the end product. The paper describes experimental research aimed at examining the influence of the orientation on tensile strength of ABS models produced with this technology. Test samples of various orientation were prepared and subjected to tensile tests. Also, a number of reference samples were prepared with injection molding of the same ABS material. Analysis of research results confirmed the assumptions made and allowed to make some important observations regarding strength of models produced with FDM technology.