URNELA / Efni / 01
Fjölmjólkursýra.
PLA hráefni úr plöntum
Hráefni og uppbygging
Nýmyndun PLA og hráefni.
Iðnaðarframleiðsla PLA getur hafist með sykrum úr maís, sykurreyr, sykurrófum eða kassava. Við gerjun myndast mjólkursýra; frekari vinnsla gefur laktíð sem er fjölliðað í PLA. Samsetning hráefna og íblöndunarefni eru mismunandi eftir efnisgerðum á markaði.
Endurnýjanleg uppspretta kolefnis aðgreinir PLA frá fjölliðum úr jarðefnahráefni. Heildstætt vistferilsmat tekur einnig tillit til litarefna, húðunar, orku, flutninga og meðhöndlunar við lok líftíma.
Sameindauppbygging
Hlutfall L- og D-laktíðeininga hefur áhrif á getu keðja til að raðast í kristalla. Rúmefnafræði hefur því áhrif á kristöllun og hitahegðun.
Talmeðaltal og massameðaltal mólmassa lýsa dreifingu keðjulengda. Hún hefur áhrif á flæði bráðinnar fjölliðu, vélræna svörun og öldrun vegna vatnsrofs.
Kristalhlutfallið ræðst af efnisgerð og hitasögu. Kæling og síðari hitameðhöndlun geta breytt jafnvægi milli kristallaðra og ókristallaðra svæða.
Efnisval
Samanburður efna.
Náttúrulegur viður
Viður er endurnýjanlegur og hefur sérstakt æðamynstur. Hann er einnig rakadrægur og misátta: mál og eiginleikar breytast eftir raka og trefjastefnu. PLA gerir kleift að skapa stýrða, endurtakanlega lögun með annarri nálgun á yfirborðsfrágang.
Fjölliður úr jarðefnahráefni
Uppruni hráefnis og virkni í notkun eru aðskilin valviðmið. Hitahegðun, höggþol, málákvæmni og yfirborðsgæði má bera saman við skilgreind notkunarskilyrði.
Hitahegðun
Hitabreytingar og niðurbrot.
Glerjun, sveigja undir álagi og efnafræðilegt niðurbrot lýsa ólíkri svörun við hita. Notkunarskilyrði eru ákvörðuð út frá hegðun við umbreytingar og vélrænni svörun, ekki eingöngu bræðsluhita. Efnisgerð fjölliðu, prentstefna, vegguppbygging og húðun hafa öll áhrif á fullbúna hlutinn.
Glerjun
Hreyfanleiki eykst í ókristölluðum hlutum keðja og stífni breytist áður en bráðnun hefst. Mismunaskönnunarhitaeiningamæling (DSC) greinir umbreytinguna út frá breytingu í varmarýmd.
Sveigja undir álagi
Staðlað prófsýni er hitað undir skilgreindu beygjuálagi þar til tilgreindri sveigju er náð. Hitunarhraði, álag og lögun sýnis eru hluti af niðurstöðunni.
Varmafræðilegt niðurbrot
Varmaþyngdarmæling mælir massabreytingu við hitun í skilgreindu andrúmslofti. Ferillinn sem myndast lýsir niðurbroti aðskilið frá lögunarstöðugleika undir álagi.
Mælingarreglur
Breyting í varmarýmd
Þrepbreyting í varmarýmd markar glerjunarsvæðið.
Viðmið sveigju
Skráð hitastig samsvarar skilgreindri sveigju undir álagi.
Ferill massataps
Ferill massabreytingar lýsir varmafræðilegu niðurbroti.
Fyrir prentaða hluti eru aðlögun sýna, váhrifatími, veggþykkt og prentstefna skráð ásamt hitastigi. Þessar breytur tengja rannsóknarniðurstöðu við hegðun tiltekinnar lögunar.
Varmaflutningur
Veggþykkt breytir tímakvarða hitunar.
Varmadreifni α sameinar varmaleiðni k, eðlismassa ρ og eðlisvarmarýmd cₚ. Fyrir einkennandi veggþykkt L vex tímakvarði varmaleiðni τ um það bil með L²/α. Hitastig yfirborðs og hitastig innan veggjar þurfa því ekki að þróast á sama hraða.
Vatnsrof
Vatn getur rofið estertengi í PLA. Hærra hitastig og raki hraða þessu ferli. Stytting sameindakeðja getur breytt vélrænum eiginleikum; hún er frábrugðin einfaldri mýkingu vegna hita.
03 / Uppbygging prents
Uppbygging laga og vélræn svörun.
Við þrívíddarprentun með bræddum þræði er hlutur byggður úr aðliggjandi prentferlum. Efnisgerðin ein lýsir ekki svörun hans: stefna ferla, snerting milli laga og innri lögun hafa áhrif á styrk og málhegðun.
Stefna
Prentaðir ferlar bera álag á ólíkan hátt eftir lagi og þvert á lagamót. Prófsýni er því lýst ásamt byggingarstefnu og stefnu prentferla.
Snerting milli laga
Tenging ræðst af hitastigi og snertitíma aðliggjandi prentferla. Samfella á lagamótum hefur áhrif á vélræna svörun þvert á byggingarstefnuna.
Lögun veggja
Fjöldi veggferla, breidd ferla og hlutfall innri holrýma ákvarða dreifingu efnis í þversniði. Lögun er metin ásamt lokun og nauðsynlegu innra rúmtaki.
04 / Yfirborðsfrágangur
Uppbygging húðunar og frágangur.
Húðað PLA-yfirborð samanstendur af undirbúnu undirlagi, litlagi og, þar sem það er tilgreint, verndandi yfirlagi. Gæði frágangs ráðast af undirbúningi yfirborðs, samhæfi laga, þykkt húðunar og hörðnun.
Húðunarlýsing tilgreinir efnasamsetningu bindiefnis, samhæfi við grunn, hörðnunarskilyrði og umhirðu. Gljáa má mæla á sléttum sýnisplötum; yfirborð með áferð eru einnig metin sjónrænt.
Yfirborðsorka og örgerð yfirborðs hafa áhrif á vætingu. Mælingar á snertihorni lýsa því hvernig vökvi dreifist um undirlagið; krossskurðaraðferðin metur viðnám húðunar gegn losun. Þykkt húðunar og hörðnunarskilyrði fullgera mat á skilunum.
05 / Tæknilegar upplýsingar
Tæknilegar prófunaraðferðir.
Tæknilegt mat nær yfir uppruna hráefnis, hitahegðun, beygjuhegðun og yfirborðsfrágang. Þessar ISO-aðferðir skilgreina endurtakanleg mælingarskilyrði og skýran grundvöll fyrir túlkun niðurstaðna.
Hlutfall kolefnis af lífrænum uppruna ákvarðað með ¹⁴C-greiningu.
Glerjunarhiti mældur með mismunaskönnunarhitaeiningamælingu.
Hitastig við tiltekna sveigju undir skilgreindu beygjuálagi.
Massabreyting við hitun; aðferð til að meta varmafræðilegt niðurbrot.
Beygjueiginleikar við skilgreind prófunarskilyrði.
Viðnám húðunar gegn losun í krossskurðarprófi.
Gljámæling á sléttum, ógegnsæjum húðunum við 20°, 60° og 85°.
Tæknilýsing fyrir hverja vöru
Fullbúin tækniskrá tilgreinir efnisgerð og birgi, íblöndunarefni og húðunarkerfi, innra rúmtak, ytri mál og massa, prentstefnu, uppbyggingu veggja, gerð lokunar, prófunarskilyrði og umhirðukröfur. Hver niðurstaða er tengd við efnisgerðina, lögunina og fráganginn sem prófuð voru.