Ученые из Пермского национального исследовательского политехнического университета (ПНИПУ) выяснили, как повысить прочность пластиковых 3D-изделий. Об этом «Газете.Ru» сообщили в пресс-службе научного учреждения.
Для придания большей жесткости, упругости и надежности в полимерные составы для трехмерной печати добавляют армирующие (укрепляющие) вещества — короткие или длинные волокна. Получившиеся композиты прочны и доступны по стоимости, однако до последнего времени механизм разрушения таких материалов был не до конца изучен из-за сложностей и особенностей их микроструктуры.
Специалисты ПНИПУ использовали пластиковые нити на основе твердой и износостойкой АБС-пластмассы. Для эксперимента ученые изготовили образцы в виде стержней из чистого полимера и из АБС-пластика, армированного коротким волокном.
Тестовые модели напечатали с разным углом заполнения в диапазоне от 0° до 90° и с помощью сопл диаметром 0,4 мм и 0,8 мм. Готовые изделия подвергли механическим нагрузкам, испытывая их на растяжение, упругость и изгиб. Также ученые исследовали внутреннюю микроструктуру стержней.
«Максимальная прочность стержней из АБС-пластика, армированного углеродными волокнами, выше, чем у образцов из чистого АБС, на 42% при печати соплом диаметром 0,4 мм и на 36% при печати соплом 0.8 мм. Исследование упругости изделий показало, что образцы с углом заполнения 0° демонстрируют более жесткое поведение во всех случаях.
А максимальное значение прочности образцов на изгиб получили при использовании сопла диаметром 0,8 мм для всех видов наполнения», – рассказал «Газете.Ru» доцент кафедры «Динамика и прочность машин» ПНИПУ Михаил Ташкинов.
Ранее российские ученые нашли способ повысить безопасность авиаперелетов.