建模聚乙基的化动力学根据热史:应用到增材制造
Adel Benarbia1,2, Vincent Sobotka1, Nicolas Boyard1
1Laboratoire de Thermique et Energie de Nantes (LTEN), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Nantes Université, UMR 6607, 44000 Nantes, France.
Polymers
|May 25, 2024
概括
本研究定义了聚乙 (PEEK) 在热塑制造中常见的快速加热和冷却周期下的化动力学. 它揭示了结晶条件如何影响融行为,这对于优化材料性能至关重要,例如在化线材制造等过程中.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 聚合物科学 聚合物科学
- 制造业 工程 制造工程
背景情况:
- 热塑性制造技术,如接和增材制造,涉及快速加热和冷却周期.
- 这些循环导致部分晶体融化,影响分子扩散和材料特性.
- 现有的模型无法准确预测层沉积期间的融化动力学和晶体度演变.
研究的目的:
- 定义聚乙基 (PEEK) 的化动力学作为结晶条件的函数.
- 开发一种预测模型,用于在非同热结晶后的化行为.
主要方法:
- 开发一种非异热晶体化模型,用于PEEK在0.1Ks-1到150Ks-1的冷却速率中.
- 化行为的实验验证,识别双模式化现象.
- 基于实验观测和结晶条件,创建一个融模型.
主要成果:
- 实验结果证实了PEEK的双模式化行为.
- 发现融温度取决于先前结晶的冷却速度.
- 开发的融化模型预测,高冷却速率会导致水晶结构在较低的温度下分别融化,而缓慢的冷却速率会导致在更高的温度下同时融化.
结论:
- 一个新型模型准确地预测了PEEK在非异热结晶后的化动力学.
- 该模型展示了受冷却速度影响的独特融化行为.
- 化丝制造 (FFF) 的应用突出了工艺参数对工艺中的化动力学的影响.
