Stark hybrid PETG för 3d-print
Av Forskare vid vetenskapsakademin och tekniska universitet i Slovakien har utvecklat en uppsättning billiga hybridmaterial för additiv tillverkning.
Materialen är framtagna för 3d-tryckning med FFF (fused filament fabrication) även kallad FDM (fused deposition modeling). Genom att förstärka jungfruliga och återvunna PETG-filament med expanderad grafit, kolfiber och en kombination av dem båda, har teamet förbättrat de mekaniska och termiska egenskaperna hos de olika PETG-matriserna.
PETG är i synnerhet känd för sin slaghållfasthet, flexibilitet och utmärkta kemiska beständighet. I syfte att skapa ett billigare PETG-hybridmaterial utan att offra några av dess ursprungliga egenskaper, testade forskarna såväl jungfrulig PETG som återvunnen PETG, vilka försågs med olika mängd expanderad grafit och kolfiber, upp till 10 procent.
Totalt producerades 23 kompositmaterialprover, varav 19 av jungfrulig PETG och fyra av återvunna råvara. Två prover av varje materialslag försågs inte med något fyllmedel, och tjänade som kontrollprov. Materialproverna trycktes med hjälp av en Quadron 1001 FFF-maskin, och hållfasthetstestades därefter.
Teamet fann att samtliga material- och fyllmedelssammansättningar var tryckbara, bortsett från ett prov. Resultaten efter det att proverna hållfasthetstestats, visade att de nyutvecklade filamenten var ”extremt starka”, och att de tryckta lagren höll samman bra.
I prover med tillsatt expanderad grafit ökade materialens densitet, vilket resulterade i flera förbättrade mekaniska egenskaper. I prover med kolfiber minskade materialets densitet samtidigt som materialets värmeutvidgningskoefficient avsevärt minskade.
Forskarna kunde uppnå sitt mål med att skapa en lågkostnadskomposit med hög hållfasthet genom att välja billigare återvunnen PETG istället för jungfrulig råvara.
Artikeln är en del av vårt tema om Tekniknytt.