- Tytuł:
-
The effect of printing velocity on the temperature and viscosity of the polymer thread at the nozzle exit in 3D printers
Wpływ prędkości drukowania na temperaturę i lepkość nici polimerowej na wyjściu z dyszy drukarki 3D - Autorzy:
-
Baeza-Campuzano, Alberto
Castaño, Victor M. - Powiązania:
- https://bibliotekanauki.pl/articles/1789436.pdf
- Data publikacji:
- 2021
- Wydawca:
- Sieć Badawcza Łukasiewicz - Instytut Chemii Przemysłowej
- Tematy:
-
Fused Deposition Modelling
3D printing
additive manufacturing
ANSYS modelling
metoda Fused Deposition Modelling
druk 3D
wytwarzanie addytywne
modelowanie ANSYS - Opis:
-
Fused Deposition Modelling (FDM) is a powerful method for advanced additive manufacturing of polymeric materials, due to its simplicity and low cost. However, the process implies complex phenomena which are not fully understood yet. In particular, the effect of viscosity on the printed thread is a key parameter to control if good quality products are to be obtained. Experimental data of two grades of acrylonitrile-butadiene- styrene copolymer (ABS) was employed to analyse, by using ANSYS Fluent simulation package, six printing velocities at a temperature of 230°C. A drastic temperature change was observed as the printing velocity increases, confirming the effect of viscosity on the shear created on the wall of the nozzle transversal to the printing bed. The polymers analysed present different viscosity behavior even under the same angular frequency range (0.1 to 100 rad/s), and testing temperature (230°C), which could lead to inhomogeneities. Our results allow taking into account these parameters as part of the design criteria.
Technologia druku 3D – FDM (Fused Deposition Modelling), dzięki prostocie i niskiemu kosztowi, stanowi skuteczną zaawansowaną metodę przyrostowego wytwarzania elementów z materiałów polimerowych. Jednak występujące w tym procesie złożone zjawiska nie są jeszcze w pełni poznane. Kluczowym parametrem determinującym możliwość uzyskania produktów dobrej jakości jest lepkość stopionego polimeru, zależna od prędkości druku. Na podstawie wyników badań dwóch odmian kopolimeru akrylonitryl-butadien-styren (ABS), za pomocą programu symulacyjnego ANSYS Fluent, przeanalizowano zależności dla sześciu prędkości drukowania w temperaturze 230°C. Zaobserwowano istotną zmianę temperatury polimerowej nici wraz ze wzrostem prędkości druku, co potwierdza wpływ lepkości na naprężenia ścinające występujące na ściance dyszy, poprzecznie do stołu drukującego. Analizowane polimery wykazywały różną lepkość, nawet w tym samym zakresie częstotliwości kątowej (0,1 do 100 rad/s) i w takiej samej temperaturze (230°C), co może prowadzić do niejednorodności stopionego tworzywa. Uzyskane wyniki wskazują, że parametry te należy uwzględnić przy projektowaniu procesu druku. - Źródło:
-
Polimery; 2021, 66, 2; 127--138
0032-2725 - Pojawia się w:
- Polimery
- Dostawca treści:
- Biblioteka Nauki
Artykuł