在材料挤出 (MEX) 增材制造中,轻质热塑性聚合物 (PI) 的挤出性,可打印性和延展率灵敏度指标
Nectarios Vidakis1, Nikolaos Michailidis2,3, Nikolaos Mountakis1
1Department of Mechanical Engineering, Hellenic Mediterranean University Heraklion 71410 Greece vidakis@hmu.gr mountakis@hmu.gr mspyridaki@hmu.gr markospetousis@hmu.gr +302810379227.
RSC advances
|November 3, 2025
概括
热塑性聚胺 (PI) 对3D打印具有出色的化学和热性能. 这项研究详细介绍了其机械性能和应变率灵敏度,揭示了高级工程应用的最佳设置.
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
- 添加剂制造 添加剂制造 添加剂制造
背景情况:
- 热塑性聚合物 (PI) 等高性能聚合物 (HPP) 对于要求高的3D打印应用至关重要,因为它们具有卓越的化学和热力学性能.
- 由于PI纤维的高成本,目前限制了它们在增材制造中的广泛采用.
研究的目的:
- 综合调查热塑性聚胺 (PI) 的物理,热,质,机械和应变率敏感性特征.
- 为了优化PI纤维的融挤出参数,并评估其在3D打印组件中的性能.
- 提供支持PI在先进工程中的更广泛应用的数据.
主要方法:
- 在受控条件下将PI颗粒融挤出成纤维.
- 使用SEM,拉曼光谱,DSC,TGA,类风湿学和DMA进行表征.
- 准静态机械测试 (拉力,曲,冲击,微硬度) 的3D打印标本.
- 在不同延伸速度 (10300毫米/分钟) 上使用拉力测试进行延伸速率灵敏度分析.
主要成果:
- 通过优化设置成功生产了PI丝.
- 热稳定性,相位过渡和质性行为被彻底描述.
- 在25毫米/分钟的延长速度下观察到最佳的机械性能,在300毫米/分钟的优越性.
- 量化和讨论了应变速率灵敏度指数和速度依赖的相互作用.
结论:
- 热塑性聚胺显示出高性能增材制造的巨大潜力.
- 了解其应变率的灵敏度是为特定应用量身定制其机械响应的关键.
- 这项研究为扩大PI在先进工程领域的使用提供了关键的见解.
