The article presents preliminary research on the influence of calcium phosphate (10–40 wt%) on the functional properties of ABS. Maleic anhydride grafted polyethylene was used as a compatibilizer (0.5 wt%). The mass flow rate, tensile properties and hardness were determined. The effect of the filler on the color change of the polymer matrix was also examined. For a composite containing 20 wt% calcium phosphate, the mechanical properties of samples obtained by 3D printing and injection molding were compared, with worse properties obtained by 3D printing. This can be explained by limited adhesion between the printed layers.
PL
W artykule przedstawiono wstępne badania wpływu fosforanu wapnia (10–40% mas.) na właściwości użytkowe ABS. Jako kompatybilizator użyto polietylen szczepiony bezwodnikiem maleinowym (0,5% mas.). Określono masowy wskaźnik szybkości płynięcia, właściwości mechaniczne przy rozciąganiu i twardość. Zbadano także wpływ napełniacza na zmianę barwy osnowy polimerowej. Dla kompozytu zawierającego 20 wt% fosforanu wapnia porównano właściwości mechaniczne próbek uzyskanych metodą druku 3D i formowania wtryskowego, przy czym gorsze właściwości uzyskano metodą druku 3D. Można to wyjaśnić ograniczoną przyczepnością pomiędzy drukowanymi warstwami.
As part of the work, new polymer materials were used in 3D printing, which can be used in three technologies depending on the apparatus used: Fused Filament Fabrication (FFF), Melted and Extruded Manufacturing (MEM), Melt Extrusion Polymers (MEP). As part of the work, the properties of obtained polymer composites were examined. Polylactide (PLA) was used as the matrix, and powdered natural ground fillers were used as fillers: bamboo dust (PB), cork dust (PK) and wood dust (PD). In the first part of the work, filaments were received from the tested composites using the filament preparation line made by METACHEM in Torun for use in 3D printers. Samples for mechanical tests were obtained from the filaments thus received by means of an MEP printer and after granulation by injection molding. In the next part of the work, rheological, mechanical and structural properties of obtained composites were examined. It was found that the addition of natural fillers increased the fluidity of the obtained polymeric materials in the case of composite with addition of PK even by 48.73% compared to unfilled PLA. It was also observed that the composites obtained had lower Charpy impact strength, Rockwell hardness and tensile strength. Observation of the microstructure of the composites using SEM confirmed the even distribution of natural fillers in the polymer matrix, which proves well-chosen parameters of their homogenization in the polymer matrix.
PL
Otrzymano nowe materiały polimerowe do zastosowań w druku 3D, które można wykorzystywać, zależnie od stosowanego aparatu, w trzech technologiach: Fused Filament Fabrication (FFF), Melted and Extruded Manufacturing (MEM), Melt Extrusion Polymers (MEP). Zbadano właściwości wytworzonych kompozytów polimerowych. Jako osnowę zastosowano polilaktyd (PLA), a w charakterze napełniaczy użyto sproszkowanych w postaci pyłu naturalnych cząstek: bambusa (PB), korka (PK) oraz drzewnych (PD). Z badanych kompozytów otrzymano filamenty z wykorzystaniem zaprojektowanej i wykonanej przez METACHEM w Toruniu linii do wytwarzania filamentu stosowanego w drukarkach 3D. Z tak uzyskanych filamentów wykonano próbki do badań mechanicznych za pomocą drukarki MEP oraz, po zgranulowaniu, metodą wtryskiwania do formy. Zbadano właściwości reologiczne, mechaniczne oraz strukturalne otrzymanych kompozytów. Stwierdzono, że dodatek naturalnych napełniaczy spowodował zwiększenie płynności materiałów polimerowych, w wypadku kompozytu z dodatkiem PK nawet o 48.73% w stosunku do płynności nienapełnionego PLA. Stwierdzono, że otrzymane kompozyty wykazywały mniejsze: udarność według Charpy'ego, twardość według Rockwella oraz wytrzymałość przy rozciąganiu. Obserwację mikrostruktury badanych kompozytów za pomocą SEM potwierdziły równomierny rozkład cząstek naturalnych napełniaczy w osnowie polimerowej, co świadczy o dobrze dobranych parametrach procesu ich homogenizacji.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.