功能分级聚乙烯基元件的进步:使用修改后的3D打印机设计,制造和表征.
Eric McNiffe1, Tobias Ritter1, Tom Higgins1
1College of Science and Engineering, University of Galway, H91 TK33 Galway, Ireland.
Polymers
|July 29, 2023
概括
这项研究优化了对功能分级聚乙烯 (PEEK) 组件的3D打印. 印刷过程中的高封闭温度显著提高了PEEK零件的材料强度和层间粘合.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 添加剂制造 添加剂制造 添加剂制造
- 聚合物工程 聚合物工程
背景情况:
- 功能分级材料 (FGM) 为金属和塑料元件提供先进的工程解决方案.
- 聚乙烯基 (PEEK) 是一种高性能热塑性塑料,适用于苛刻的应用.
- 优化增材制造工艺对于实现FGM的潜力至关重要.
研究的目的:
- 开发和优化用于生产功能分级PEEK元件的3D打印方法.
- 研究打印参数对FGM微观结构和特性的影响.
- 为了描述3D打印PEEK中的多孔性和层间粘合强度.
主要方法:
- 采用了经过修改和优化的3D打印机来制造PEEK组件.
- 采用扫描电子显微镜 (SEM) 来分析珠子相互作用,多孔性和层间粘合.
- 在样本制造过程中,系统地改变工艺条件,包括箱体温度.
主要成果:
- 确定了创建具有受控微观结构的FGM的最佳打印参数.
- 证明高封闭温度显著改善层间键形成和零件强度.
- 在高温打印的PEEK标本中观察到结晶度增加,与增强的机械性能相关.
结论:
- 开发的3D打印工艺使得生产高质量,功能分级的PEEK元件成为可能.
- 控制工艺参数,特别是封闭温度,对于实现优越的材料性能至关重要.
- 这项研究推进了FGM在增材制造中的应用,用于改进工程设计.
