Влияние режимов 3D-печати термопластами на прочностные свойства изделий

Abstract

Проведено комплексное исследование влияния параметров печати методом послойного нанесения расплавленной нити полимера (FDM) на механические свойства изделий из термопластика PLA. Установлены общие закономерности влияния температуры сопла, скорости и ориентации печати на изменение предела прочности при растяжении, предела текучести и модуля упругости образцов. Выявлены отличительные особенности FDM печати при различной ориентации слоев, позволяющие выяснить, что образцы, напечатанные в ориентации y, демонстрируют лучшие механические свойства, чем образцы, напечатанные в ориентации по осям x, z и 45 градусов. Это позволило определить оптимальные режимы для направленного регулирования физико-механических свойств, обеспечивающих получение изделий с повышенным эксплуатационным ресурсом.

Authors present a comprehensive study of the effect of printing parameters by layer-by-layer application of molten polymer filament (FDM) on the mechanical properties of PLA thermoplastic products. General regularities of influence of nozzle temperature, printing speed and orientation on change of tensile strength, yield strength and modulus of elasticity of samples are established. The distinguishing features of FDM printing at different layer orientations have been identified to determine that samples printed in the Y orientation exhibit better mechanical properties than samples printed in the X, Z and 45 degree orientations. This made it possible to determine the optimal modes for directed control of physical and mechanical properties, which ensure the production of products with an increased operational life.