Труды КНЦ (Технические науки вып. 1/2024(15))

Вязкоупругое поведение следует принимать в расчёт на стадии разработки и моделирования изделий, это позволяет предсказать реакцию полимера на различные виды нагрузок и деформаций. Производители материалов для аддитивного синтеза не приводят данных о вязкоупругих характеристиках при температурах, превышающих комнатную, а исследования в литературе отсутствуют [1-6]. Целью данной работы являлось получение данных, необходимых для расчётов на прочность и жёсткость изделий, полученных методом FDM-печати и работающих в условиях повышенных температур и длительного воздействия нагрузок. Результаты исследований Для исследований использовали распространённые для SD-печати термопластичные полимеры: акрилонитрилбутадиенстирол (ABS), полиэтилентерефталат гликоль (PETG), полилактид (PLA), полипропилен (PP). Изготовление образцов с помощью аддитивных технологий проводили методом экструзии материала (FDM). Образцы получали с использованием 3D-принтеров Ultimaker 2+ (для PLA, PETG, PP) и Anycubic 4MAX Pro 2.0 (для ABS). Режимы изготовления образцов (табл. 1) принимали на основе диапазонов, рекомендуемых производителем. Таблица 1 Режимы изготовления образцов Труды Кольского научного центра РАН. Серия: Технические науки. 2024. Т. 15, № 1. С. 98-104. Transactions of the Kola Science Centre of RAS. Series: Engineering Sciences. 2024. Vol. 15, No. 1. P. 98-104. Параметры Материал ABS PETG PLA PP Диаметр филамента, мм 1,75 2,85 2,85 2,85 Высота слоя, мм 0,20 0,20 0,20 0,20 Ширина линии, мм 0,27 0,27 0,27 0,27 Направление печати (по отношению к оси образца), град. 0 0 0 45 Скорость печати, мм/с 50 80 80 40 Температура стола, °С 95 75 60 80 Температура экструдера, °С 225 255 210 220 Предел прочности (о) и модуль упругости (E) при растяжении и изгибе определяли по ГОСТ 11262-2017 и ГОСТ 4648-2014. Испытания проводили на универсальной разрывной машине Alfa Technologies Tensometer 2020, оборудованной термокамерой при температурах 25, 40 и 60 °С — для образцов из полимеров ABS, PETG и PP и 25, 40 и 55 °С — для образцов из полимера PLA. На примере PLA приведены типичные кривые напряжение-деформация для термопластичных материалов при растяжении и изгибе при повышенных температурах (рис. 1). Рис. 1. Пример типичной кривой напряжение-деформация для образцов из PLA при повышенных температурах © Василевич В. Г., Карпович О. И., Величко Г. А., 2024 99

RkJQdWJsaXNoZXIy MTUzNzYz