Pereiti prie turinio

URNELA / Medžiagos / 01

Polilaktidas.

PLA augalinės kilmės žaliava

Šviesus PLA filamentas ir pusiau skaidrios granulės

PLA sintezė ir žaliava.

PLA gamybai naudojami augaliniai cukrūs, gaunami iš kukurūzų, cukranendrių, cukrinių runkelių arba manioko. Fermentuojant cukrus gaunama pieno rūgštis; iš jos sintetinamas laktidas, kurį polimerizuojant gaunamas PLA. Žaliavos sudėtis ir priedai priklauso nuo konkrečios PLA rūšies.

Augaliniai cukrūs Pieno rūgštis Laktidas PLA

PLA anglies šaltinis yra atsinaujinanti augalinė žaliava. Vertinant visą gaminio gyvavimo ciklą, taip pat atsižvelgiama į pigmentus, dangas, energijos sąnaudas, transportą ir gaminio tvarkymą pasibaigus naudojimui.

Molekulinė sandara

01 / L:D

L- ir D-laktido vienetų santykis veikia molekulinių grandinių gebėjimą sudaryti kristalines sritis. Todėl stereocheminė sudėtis turi įtakos kristalizacijai ir šiluminei elgsenai.

02 / Mn, Mw

Skaitinė ir masinė vidutinė molekulinė masė apibūdina grandinių ilgio pasiskirstymą. Jis veikia lydalo tekėjimą, mechanines savybes ir hidrolizės eigą.

03 / Xc

Kristališkumo laipsnis priklauso nuo PLA rūšies ir šiluminės istorijos. Aušinimas bei vėlesnis terminis apdorojimas keičia kristalinių ir amorfinių sričių santykį.

Medžiagų pasirinkimas

Medžiagų palyginimas.

Natūrali mediena

Mediena yra atsinaujinanti, tačiau higroskopiška ir anizotropinė: drėgmė ir plaušų kryptis veikia jos matmenis bei mechanines savybes. Spausdinant iš PLA galima nuosekliai atkartoti sudėtingas formas ir tiksliai formuoti sienelių sandarą.

Iškastinės žaliavos polimerai

Skirtingai nuo iš naftos ar gamtinių dujų gaminamų polimerų, PLA anglis gaunama iš atsinaujinančios biomasės. Medžiagų eksploatacinės savybės lyginamos tomis pačiomis sąlygomis: vertinama šiluminė elgsena, atsparumas smūgiui, matmenų tikslumas ir paviršiaus kokybė.

Šiluminiai virsmai ir irimas.

Stiklėjimo virsmas, deformacija veikiant apkrovai ir cheminis irimas yra skirtingi reiškiniai. Gaminio atsparumas šilumai vertinamas pagal šiluminius virsmus ir mechaninę elgseną, o ne vien pagal lydymosi temperatūrą. Reikšmės priklauso nuo PLA rūšies, spausdinimo krypties, sienelių sandaros ir dangos.

01 / Tg

Stiklėjimo virsmas

Kylant temperatūrai, amorfinėje PLA dalyje molekulinių grandinių segmentai tampa judresni, todėl standumas gali mažėti dar prieš lydymąsi. Diferencinė skenuojamoji kalorimetrija (DSK) šį virsmą nustato pagal šiluminės talpos pokytį.

02 / HDT

Deformacija veikiant apkrovai

Bandinys kaitinamas veikiant nustatytai lenkimo apkrovai. Fiksuojama temperatūra, kurioje pasiekiama nustatyta deformacija. Rezultatui svarbi apkrova, kaitinimo sparta ir bandinio geometrija.

03 / TG

Terminis irimas

Termogravimetrija registruoja bandinio masės kitimą kaitinant kontroliuojamoje atmosferoje. Masės pokyčio kreivė leidžia analizuoti terminį irimą; formos stabilumas veikiant apkrovai tiriamas atskirai.

Matavimo principai

01 / DSK

Šiluminės talpos pokytis

Stiklėjimo virsmo schema: šiluminė talpa ir temperatūra

Šiluminės talpos pokytis žymi stiklėjimo virsmo sritį.

02 / HDT

Deformacijos kriterijus

Deformacijos veikiant apkrovai ir temperatūros schema

Fiksuojama temperatūra, kuriai esant pasiekiama nustatyta deformacija.

03 / TGA

Masės pokyčio kreivė

Normalizuotos masės ir temperatūros schema

Masės kitimo kreivė apibūdina terminį irimą.

Vertinant 3D spausdintas dalis, kartu su temperatūra fiksuojamos bandinio laikymo prieš bandymą sąlygos, poveikio trukmė, sienelių storis ir spausdinimo kryptis. Tai leidžia laboratorinį rezultatą susieti su konkretaus gaminio geometrija.

Šilumos sklaida

Sienelės storis keičia įšilimo trukmę.

α = k / (ρ cp)τ ∝ L2 / α

Šiluminį difuzyvumą α apibrėžia šilumos laidumas k, tankis ρ ir savitoji šiluminė talpa cₚ. Būdinga įšilimo trukmė τ apytikriai proporcinga sienelės storio L kvadratui ir atvirkščiai proporcinga α. Todėl paviršiaus ir sienelės vidaus temperatūra kinta nevienodu greičiu.

Hidrolizė

Vanduo skaido PLA esterinius ryšius. Aukštesnė temperatūra ir drėgmė šį procesą spartina. Trumpėjant molekulinėms grandinėms gali kisti mechaninės savybės. Šis procesas skiriasi nuo šiluminio minkštėjimo.

03 / Spausdinimo struktūra

Sluoksnių sandara ir mechaninės savybės.

Lydyto filamento spausdinimo metu detalė formuojama iš gretimų medžiagos takų. Mechanines savybes lemia ne vien PLA rūšis: svarbi takų kryptis, sluoksnių tarpusavio sąlytis ir vidinė geometrija.

01

Kryptis

Medžiagos takai apkrovą perduoda skirtingai sluoksnio kryptimi ir per sluoksnių sąsajas. Todėl bandinys aprašomas nurodant spausdinimo padėtį ir takų kryptį.

02

Sluoksnių sąlytis

Sąsajos susidarymą veikia gretimų takų temperatūra ir sąlyčio trukmė. Sluoksnių vientisumas turi įtakos mechaninėms savybėms spausdinimo aukščio kryptimi.

03

Sienelių geometrija

Sienelių skaičius, takų plotis ir vidinių ertmių dalis lemia medžiagos pasiskirstymą skerspjūvyje. Geometrija vertinama kartu su uždarymo konstrukcija ir reikiama vidine talpa.

Matinės ir satininės dangos pavyzdžiai prie teptuko

04 / Paviršiaus apdaila

Dangos struktūra ir apdaila.

Ant paruošto PLA pagrindo dengiamas spalvinis sluoksnis. Priklausomai nuo pasirinktos dangų sistemos, naudojamas gruntas ir apsauginė danga. Apdailos kokybę lemia paviršiaus paruošimas, sluoksnių suderinamumas, dangos storis ir kietėjimo režimas.

Dangos techninėje specifikacijoje nurodomas rišiklio tipas, grunto suderinamumas, džiūvimo arba kietėjimo sąlygos ir priežiūra. Lygaus bandinio blizgis matuojamas pagal ISO 2813; faktūrinis paviršius papildomai vertinamas vizualiai.

Pagrindo paviršiaus energija ir mikroreljefas veikia skystos dangos sklaidą. Kontaktinio kampo matavimas parodo, kaip skystis pasiskirsto ant pagrindo; kryžminių įpjovų metodas leidžia įvertinti dangos atsparumą atsiskyrimui. Kartu vertinamas sluoksnio storis ir kietėjimo sąlygos.

Kryžminės įpjovos / ISO 2409Blizgis / ISO 2813Partijos atsekamumas

05 / Techninė informacija

Techniniai bandymų metodai.

Skirtingoms medžiagos ir apdailos savybėms taikomi skirtingi bandymo metodai. Toliau pateikti ISO standartai apibrėžia, kaip nustatoma biologinės kilmės anglies dalis, šiluminės bei lenkimo savybės ir dangos charakteristikos.

ISO 16620-2:2019

Biologinės kilmės anglies dalies nustatymas anglies-14 metodu.

ISO 11357-2:2020

Stiklėjimo temperatūros nustatymas diferencine skenuojamąja kalorimetrija.

ISO 75-2:2013

Deformacijos temperatūros nustatymas veikiant nustatytai lenkimo apkrovai.

ISO 11358-1:2022

Masės pokyčio matavimas kaitinant, taikomas terminio irimo analizei.

ISO 178:2019

Lenkimo savybių nustatymas standartinėmis bandymo sąlygomis.

ISO 2409:2020

Dangos atsparumo atsiskyrimui įvertinimas kryžminių įpjovų metodu.

ISO 2813:2014

Lygių, nepermatomų dangų blizgio matavimas 20°, 60° ir 85° kampais.

Konkretaus gaminio specifikacija

Techninė gaminio kortelė apima PLA rūšį, priedų ir dangų sistemą, vidinę talpą, matmenis bei masę. Joje taip pat nurodoma sienelių sandara, spausdinimo kryptis, uždarymo konstrukcija, bandymo sąlygos ir priežiūra. Bandymų rezultatai siejami su konkrečia medžiaga, geometrija ir apdaila.

Ši svetainė naudoja paskyrai ir saugumui būtinus slapukus. Jūsų pasirinkimas saugomas šiame įrenginyje 180 dienų. Šioje temos versijoje nėra analitikos ar reklamos sekimo.

Prisijungimas, saugumas ir jūsų pasirinkimo išsaugojimas.

Šioje temos versijoje nenaudojama.

URNELA naujienlaiškis