通过材料挤出过程中的自然增强,增强聚乳酸的耐疲劳性
Carolina Bermudo Gamboa1, Sergio Martín-Béjar1, Fermín Bañón García1
1Department of Civil, Materials and Manufacturing Engineering, Engineering School, University of Malaga, 29071 Malaga, Spain.
Polymers
|September 14, 2024
概括
天然纤维增强,特别是纤维素,显著提高了通过材料挤出 (ME) 生产的聚乳酸 (PLA) 组件的耐疲劳性和尺寸稳定性. 这种可持续的方法可以提高旋转曲疲劳下的性能.
科学领域:
- 添加剂制造 添加剂制造 添加剂制造
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 聚合物工程 聚合物工程
背景情况:
- 聚乳酸 (PLA) 是一种在增材制造中广泛使用的可生物降解聚合物.
- 酸往往患有疲劳耐受性和尺寸不稳定性差,限制了其应用.
- 天然纤维增强为增强PLA特性提供了一条可持续的途径.
研究的目的:
- 为了提高PLA在材料挤出 (ME) 中的耐疲劳性,使用自然增强剂.
- 为了研究纤维素,咖啡和亚麻纤维对PLA旋转曲疲劳行为的影响.
- 为了优化打印参数以提高尺寸精度和疲劳性能.
主要方法:
- 将天然纤维 (纤维素,咖啡,亚麻) 纳入PLA.
- 材料挤出 (ME) 3D打印增强的PLA组件.
- 旋转曲疲劳测试和维度稳定性分析.
主要成果:
- 纤维素增强显示出对曲和收缩的优越抵抗力,导致更好的尺寸精度.
- 所有测试的天然纤维 (纤维素,咖啡,亚麻) 都显著提高了PLA的耐疲劳性.
- 用纤维素增强的PLA在7万个循环中实现了13.7MPa的应力,性能优于非增强的PLA.
结论:
- 天然纤维增强是一种有效的策略,可以提高ME印刷PLA的耐疲劳性和尺寸稳定性.
- 纤维素是PLA在ME应用中最有前途的增强剂,需要高疲劳性能和尺寸精度.
- 这项研究通过提供一种可行的方法来改善PLA的机械性能,从而推动了可持续的增材制造.
