提高强度在看3 d印刷部分

在《华尔街日报》最近发表的一篇文章加法制造,研究人员讨论3 d印刷的发展聚醚醚酮)片,层间强度有所改善。

研究:增强层间强度3 d打印聚醚醚酮)部分。图片来源:petrroudny43 / Shutterstock.com

背景

3 d打印技术,俗称加法制造(AM),是一种新型的制造技术,是基于快速原型的概念,已广泛应用于各种领域。PEEK(聚醚醚酮)是一种半晶状的热塑性材料,3 d打印技术已经引起了极大的兴趣。

机械品质较差的方向决定了整个3 d印刷部分的强度,严重限制了部分的表现。提高z轴性能的关键是提高性能的3 d印刷项目。近年来,研究人员一直在试图提高层间强度。

聚合物混合,它已广泛应用于工业和科学研究、大规模生产的优点,现成的工业设备和方法,可控的开发成本。2020欧洲杯下注官网很少有制造PEEK纤维的混合方法记录为了提高层间强度和减少各向异性。

关于这项研究

在这项研究中,作者讨论了非晶聚的效用(芳基酮醚)(aPAEK)作为夹层强化修改3 d印刷PEEK地区改善相应的层间强度,减少机械的各向异性。

研究人员表明,层间的扩散和纠缠aPAEK负责其增强的性能特征。结果大大增加了3 d印刷PEEK部件的力学特性和扩大了高性能的应用程序。通过结合半晶状的PEEK的非晶态聚合物新丝是一个可扩展的和成功的方法。

土层强度与力学各向异性减少了将极大地增强了非晶分子链的迁移和扩散。各种非晶聚芳基醚酮)(aPAEK)与不同的玻璃化转变温度和强大的兼容PEEK合成,和熔体混合用于创建aPAEK / PEEK纤维混合。各种类型的分子量的影响,非晶聚合物,非晶态聚合物比例在3 d打印对象的性能进行了比较。

团队研究了结晶行为,层间强度,流变特征,层间微观形态学的3 d打印aPAEK / PEEK混合揭示混合层间增强PEEK的机制。

观察

抗拉强度增加从85.4±3.3 MPa对应3 d印刷PEEK样品88.1±4.1 MPa对应3 d打印7 wt. % -DPAPEEK₁/ PEEK混合,这表明非晶DPAPEEK₁促进丝焊接。添加大量的aPAEK固有强度降低,降低抗拉强度的3 d打印20 wt. % -DPAPEEK₁/ PEEK混合80.3±2.2 MPa。

增量DPAPEEK加载的₁从0 wt. % 20 wt. %,抗拉强度对应的轴3 d打印DPAPEEK₁/ PEEK混合从95.4±3.2 MPa减少到87.3±4.1 MPa,休息和应变的增加从31.33±3.45%到102.11±3.22%,实现了应变显著增加,同时保持强度略有下降。

3 d印制DPAPEEK的层间强度₁/ PEEK混合从13.4±1.3 MPa提高到35.2±1.1 MPa, 2.7倍,3 d印刷PEEK的部分,和破坏时应变增加到5.99±0.1%和1.75±0.18%相比,它实现了同步层间强度和韧性的改善。的层间强度3 d印刷5 wt. % -DPAPEEK / PEEK混合从13.3±2.1 MPa提高到23.4±1.5 MPa,然后拒绝19.2±0.5 MPa DPAPEEK分子量的增加,而破坏时应变从5.36±0.31%下降到2.58±0.33%。

层间强度3 d印刷物品增加130%纯PEEK aPAEK / PEEK混合当7 wt % aPAEK PEEK纤维。机械在XY平面各向异性减少到1.1%,而抗拉强度在X - y轴仍然是89.2±3.3 MPa和88.1±4.1 MPa,分别。

结论

总之,本研究阐明,使用非晶PAEK改善层间强度和力学各向异性三维打印PEEK的部分。相比原始PEEK, aPAEK扩散层之间更容易在印刷,提高层间强度。因为DPAPEEK₁减少转变温度和分子量,它具有很强的扩散系数,同时保持夹层之间的分子链缠结的力量。

此外,DPAPEEK₁改进的层间强度3 d打印DPAPEEK₁/ PEEK混合同时降低机械在x - y平面各向异性。拉伸断裂截面的形状相应的z轴进一步证实了有效提高层间的融合。

作者强调,aPAEK可以帮助改善层间强度的3 d打印PEEK碎片。此外,他们提到aPAEK可能容易大规模生产使用低成本的材料。欧洲杯足球竞彩他们还认为,这项研究将提供新的见解blending-based加法制造材料的发展战略。欧洲杯足球竞彩

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源

徐,Q。,Xu, W., Yang, Y., et al. Enhanced interlayer strength in 3D printed poly (ether ether ketone) parts. Additive Manufacturing 102852 (2022).https://www.欧洲杯线上买球sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S2214860422002512

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