The influence of the model material layer thickness in the additive process on selected strength parameters

• Autorzy: Bernaczek, Jacek , Cichosz, Piotr

Warianty tytułu

PL

Wpływ grubości warstwy materiału modelowego w procesie przyrostowym na wybrane parametry wytrzymałościowe

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The subject of the research is to analyze the influence of the elementary thickness of the model material layer in the additive process on the tensile and torsional strength of the manufactured elements. The FFF (Fused Filament Fabrication) thermoplastic modeling technique was used to produce standard research samples. The selected model material was the commonly used PET material. Test models were developed in the CAD (Computer Aided Design) environment. The additive process was developed in dedicated tool software by defining the layer thicknesses at levels of 0.2 and 0.3 mm, respectively. The produced series of FFF samples were subjected to tests In a static tensile test and a static torsional test. The results determined in the strength tests were subjected to comparative analysis.

PL

Przedmiotem badań jest analiza wpływu grubości elementarnej warstwy materiału modelowego w procesie przyrostowym na wytrzymałość na rozciąganie i skręcanie wytwarzanych elementów. Do wytworzenia standardowych próbek badawczych wykorzystano technikę modelowania tworzywem termoplastycznym FFF (ang. Fused Filament Fabrication). Wybranym materiałem modelowym było powszechnie wykorzystywane tworzywo PET. Modele testowe opracowano w środowisku CAD (ang. Computer Aided Design). Proces przyrostowy opracowano w dedykowanym oprogramowaniu narzędziowym definiując grubości warstwy na poziomach odpowiednio 0,2 i 0,3 mm. Wytworzone serie próbek FFF poddano badaniom w statycznej próbie rozciągania i statycznej próbie skręcania. Wyznaczone w przedmiotowych próbach wytrzymałościowych wyniki poddano analizie porównawczej.

Słowa kluczowe

PL

technika modelowania tworzywem termoplastycznym; tworzywo PET; środowisko CAD; computer aided design; proces przyrostowy; wytrzymałość na rozciąganie; wytrzymałość na skręcanie; statyczna próba rozciągania; statyczna próba skręcania; próby wytrzymałościowe

EN

thermoplastic modeling technique; PET material; CAD; computer aided design environment; additive process; tensile strength; torsional strength; static tensile test; static torsional test; strength tests

• Czasopismo: Polish Technical Review
• Rocznik: 2024
• Tom: No. 4
• Strony: 9--14
• Opis fizyczny: Bibliogr. 10 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Bernaczek, Jacek

• The Department of Mechanical Engineering, Faculty of Mechanical Engineering and Aeronautics, Rzeszow University of Technology, al. Powstańców Warszawy 12, 35-959 Rzeszów, Polska,

autor

Cichosz, Piotr

• Proximo Aero Sp. z o.o., pl. Jana Kilińskiego 2, 35-005 Rzeszów, Polska

Bibliografia

• [1] Badiru A.B., Valencia V.V., Liu D., Additive Manufacturing Handbook. Product Development for the Defense Industry, CRC Press, 2020.
• [2] Bernaczek J., Dębski M., Gontarz M., Grygoruk R., Józwik J., Kozik B., Mikulski P., Analysis of Torsional Strength of Pa2200 Material Shape Additively with the Selective Laser Sintering Technology, Advances in Science and Technology Research Journal 2023, 17(2) 12-24.
• [3] Bernaczek J., Budzik G., Dziubek T., Przeszłowski Ł., Wójciak K., Dimensional-Shape Verification of a Selected Part of Machines Manufactured by Additive Techniques, Advances in Science and Technology Research Journal 2023, 17(1) 46-57.
• [4] Bernaczek J., Dębski M., Gontarz M., Kiełbiscki M., Magniszewski M., Przeszłowski Ł., Influence of torsion on the structure of machine elements made of polymeric materials by 3D printing, POLIMERY 2021, 66, 5, 298-304.
• [5] Budzik G., Woźniak J., Przeszłowski Ł., Druk 3D jako element przemysłu przyszłości. Analiza rynku i tendencje rozwoju. Oficyna Wydawnicza Politechniki Rzeszowskiej, Rzeszów, Poland 2022.
• [6] Budzik G., Magniszewski M., Oleksy M., Oliwa R., Bernaczek J., Torsional strengh testing of machine elements manufacture by incremental technology from polymeric materials POLIMERY 2018, 63, 11-12, 830-832.
• [7] Gao X., Kuang X., Li J., Qi S., Su Y., Wang D., Fused filament fabrication of polymer materials: A review of interlayer bond, Additive Manufacturing 2021, 37, 101658.
• [8] Gunasekaran J., Sevvel P., Solomon I. J., A review of the various processing parameters in FDM, Materials Today: Proceedings 2021, 37, 509-514.
• [9] Senkerik V., Bednarik M., Janostik V., Analysis of Extrusion Process Parameters in PLA Filament Production for FFF Technology. In: Manufacturing Technology, 2024, Vol. 24, No. 2, pp. 265-271.
• [10] WOHLERS REPORT, 3D Printing and Additive Manufacturing: State of the Industry. Annual Worldwide Progress Report 2018.

Identyfikatory

DOI

10.15199/180.2024.4.2