Vďaka našemu zákazníkovi, ktorému sme poskytli vzorky materiálov pre jeho záverečnú diplomovú prácu, prinášame krátky výťah z jeho poznatkov. Dúfame, že mnohým z vás môžu tieto dáta pomôcť pri rozhodovaní, aký materiál použiť pre 3D tlač technických aplikácií.
V článku si priblížime mechanické skúšky 3D tlačových materiálov a porovnanie uvádzaných a skutočných vlastností najmä u odolnejších materiálov bežne používaných v 3D tlači, ktoré sú ale zároveň celkom ľahko tlačiteľné. Neboli teda testované materiály ako napr. Nylon, Karbon ani ich kombinácie s inými filamentmi, pri ktorých je 3D tlač už náročnejšia.
Testované materiály: - ABS-T Filament PM
- ASA Fillamentum
- PET-G Filament PM
- PLA HD Fiberlogy
Vysvetlenie pojmov:
Pevnosť v ťahu za daných podmienok zodpovedá najväčšiemu možnému napätiu v materiáli pri naťahovaní, ktorému materiál ako celok odoláva, bez toho aby sa porušil.
Húževnatosť je vlastnosť, kedy je materiál schopný zostať pri deformovaní a nárazoch vcelku bez tvorby trhlín, alebo zamedzovať rastu už existujúcich trhlín. Jeho opakom je krehkosť.
Teplotná odolnosť je tu mienená ako teplota tvarovej stálosti, označovaná skratkou HDT (Heat Deflection Temperature). Je jednou z veličín udávajúcich teplotnú odolnosť plastov podľa normy ISO 75, resp. ASTM D648. Používa sa najmä u termoplastických materiálov, gume a laminátov pre rozlíšenie ich priehybu pri teplotnom zaťažení. Do tejto teploty by teda nemalo dochádzať k deformáciám na tlačenom dielu.
Grafy s výsledkami testovania:
Tabuľka zobrazuje porovnanie výsledkov z jednotlivých ťahových skúšok. Je vidieť, že materiálom, ktorý je v ťahu vo všetkých ohľadoch najsilnejší, je PLA HD, ktoré ostatné skúšané materiály prevyšuje pri všetkých skúškach. Z toho možno usúdiť, že pre aplikácie, kde by bola súčiastka namáhaná ťahom, bude najvhodnejší práve PLA HD. Prekvapivo dobre tu dopadol i materiál PET-G, o ktorom je ale všeobecne známe, že je dosť pružný, ale jeho nevýhodou je nízka teplotná odolnosť a jeho krehkosť pri náraze.
Z porovnania výsledkov skúšok vidíme, že najhúževnatejším materiálom je ASA. Zvláštnym úkazom je, že tepelne namáhané vzorky tohto materiálu majú rázovú húževnatosť mierne vyššiu. Tento jav sa ale objavuje aj u PET-G. Vzhľadom k tomu, že testovacie vzorky nie sú homogénne, ale ich výplň má určitú hustotu a vzor, tak toto skreslenie vzniklo v prípade, že došlo k posunu vzorky a náraze do miesta s menším či väčším množstvom výplne. V prípade použitia hustejšej, či inej výplne by toto skreslenie mohlo byť menšie. Na účely testu a porovnania materiálov sú ale tieto výsledky dostačujúce. Zároveň je vidieť, že vplyv teplotného namáhania na húževnatosť materiálu má v prípade materiálov ASA a PLA HD vplyv iba minimálny. U materiálu PLA HD sú dokonca výsledky vo všetkých smeroch tlače veľmi podobné.
záver:
Cieľom popisovanej diplomovej práce bolo nájsť optimálny materiál pre použitie konkrétne v automobilovom priemysle. Po testovaní a v kombinácii s praktickými skúsenosťami, sa ukázalo, že je lepšie použiť rôzne materiály pre rôzne aplikácie.
Materiál PLA HD je vhodný najmä pre súčiastky v motorovom priestore, ktoré nie sú exponované UV žiareniu. Materiál ASA, poprípade ABS je potom vhodný pre väčšinu krytov a plastových súčastí v exteriéri i interiéri. Materiál PET-G je vhodný skôr vo variante priehľadného materiálu pre krytky osvetlenie a ďalšie nijako nenamáhané súčasti.
-------------------------------------------------- -------------------------------------------------- --------------------------------------------------
Grafy boli prevzaté a texty boli citované z Diplomové od pána Františka Č. Z fakulty Elektrotechniky a komunikačních technologií a názov práce je: ZKOUŠKY VYBRANÝCH VLASTNOSTÍ MATERIÁLŮ PRO 3D TISK. Týmto veľmi ďakujeme za udelenie súhlasu so zverejnením na našich stránkach.