Как использование вторичного сырья влияет на свойства 3D-печатных изделий

Американская студентка провела исследование деградации физико-механических характеристик напечатанных на 3D-принтере изделий при использовании переработанного пластика. Делимся результатами.Тот факт, что свойства полимеров при повторной 3D-печати после переработки демонстрируют негативный рост не должен удивлять. В конце концов, никто не отменял пиролиз, а при производстве филамента и непосредственно во время печати многие пластики прогреваются до температур, вызывающих деградацию полимерных цепочек. Изабель Андерсон, студентка факультета машиностроения Университета Тафтса решила подкрепить прописную истину твердыми цифрами и сравнила характеристики 3D-печатных образцов, выполненных из свежего и вторичного ПЛА-пластика (полилактида). ПЛА – один из наиболее популярных материалов в FDM-печати, будучи простым в работе, не требующим дорогого оборудования, да еще и относительно экологически чистым и биоразлагаемым при условии отсутствия красителей и специальных добавок. В качестве производственного инструмента Изабель выбрала недорогой любительский 3D-принтер Flashforge Creator с соплом диаметра 0,4 мм. Ширина и толщина опытных образцов контролировались с помощью цифрового микрометра с тем, чтобы отклонение параметров не превышало 0,01 мм. Проверка образцов на прочность проводилась на испытательной машине Instron 3369.Суть эксперимента предельно проста: сначала печатались образцы из свежего полилактида и проводились испытания на жесткость, а также прочность при сжатии и растяжении. Затем разрушенные образцы перерабатывались в филамент диаметром 1,75 мм с помощью экструдера Filabot EX2, из полученного без добавления свежего материала прутка печатались новые образцы и проводились повторные испытания.Результаты показали, что прочность на разрыв снизилась в среднем с 40,43 МПа до 35,85 МПа, а модуль упругости снизился с 4258 МПа до 4032 МПа. Твердость снизилась с 84,8 до 82,8 по шкале Шора D, тогда как предел прочности на сдвиг вырос с 33 МПа до 35,25 МПа. Общее снижение механических характеристик Андерсон оценивает в 2-11% – значительную, но не катастрофическую потерю. Само собой, повторная переработка деталей из вторичного сырья привела бы к еще большей деградации, но это уже другая история. Ознакомиться с полным докладом можно по этой ссылке.

А у вас есть интересные новости? Поделитесь с нами своими разработками, и мы расскажем о них всему миру! Ждем ваши идеи по адресу news@3Dtoday.ru.