研究人员致力于通过热处理提高PLA性能

发布者:匿名 2019-01-25 浏览量:1924

PLA是最常用的3D打印材料之一,但也存在不少问题。一组研究人员在题为熔融沉积模拟中PLA的过程中热处理的论文中,PLA的机械强度取决于其半结晶的适当生长,而结晶速率较低会严重损害其性能,特别是在开源3D打印机中分布不均匀会进一步加剧这一现象,这会导致PLA的挤出珠粒之间的固化不当。

研究人员描述了他们如何通过过程中的温度变化来固化珠子之间的接缝来提高固化速率。他们使用开源UP02 3D打印机进行工作。由于打印机没有配备加热室,研究人员将其封装在带有铰接盖的铝盒中以控制温度。在盒子的内四个壁上安装了四个感应加热垫,并且还安装了风扇以使加热的空气循环。安装了8个温度监控传感器,通过PID回路将内部温度控制在指定的水平。

然而,这种设置不能很好地工作,因为丝材在进入挤出机头之前被加热并导致堵塞。 他们尝试部分打开盒子的盖子,但这不是一个充分的解决方案。

在第三次尝试中,设计了一个丙烯酸盖子,其垂直边缘向下突出,矿物棉包裹在开口处,以防止热空气在打印头周围循环但由于风扇中的矿棉纤维缠绕在一起,这种设计也失败了。

最后,他们将3D打印机放在铸铁盒内,同时将打印头留在外面。盒子上覆盖着矿棉和外部丙烯酸盒子。PID回路用于控制温度,8个温度传感器安装在内壁上,通过Arduino微控制器读取。

C-Sharp开发的一个程序设定温度并监控闭环加热系统的进度这种设置可以自动保持盒内所需的温度,精度为±2°C。使用K型热电偶用高温温度计(CEM DT-8869H)测量盒子的温度,以量化LM317温度传感器的测量精度。

将试样加热室中分两个阶段打印

阶段1在室温和0.2毫米层厚度(恒定)下进行。研究人员表示,在第1阶段使用了23个全因子方差分析来检验和选择重要参数作为变量重要参数作为第2阶段的常数。阶段2采用三种加热方案(情况1至3)和可变层厚度(0.2 毫米0.4 毫米)进行。

在有加热室和无加热室的样品之间观察到几个机械差异。

研究人员得出结论:差示扫描量热法(DSC)分析的目的是进一步确定过程中热处理的效果,特别是在高温下对案例1的影响。差示扫描量热法(DSC)显示在线处理样品的结晶性能有显著改善。使用FTIR,我们还证实了通过高吸收强度改善了打印样品的热稳定性。

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