2017-05-13 18:12:52
... лаборатории "Композиционные материалы и покрытия" ... качественного сравнения материалов между собой ...
+ развернуть текстсохранённая копия
Друзья, всем привет!
Мы знаем, что среди вас есть не только любители всевозможных практических аспектов 3D-печати, но и пытливые умы, которым интересна внутренняя кухня процесса с Большими Графиками и Кучей Данных. Если вы относитесь к этой категории читателей, то приглашаем в совместное путешествие в страну испытаний пластика на разрыв вместе с Bestfilament и нашим лучшим помощником в этой истории - испытательной машиной на разрыв Instron 3345.
Испытания проходили на базе международной лаборатории "Композиционные материалы и покрытия" Томского Политехнического университета.
А вот и сама испытательная машина.
Рис. 1. Испытательная машина на разрыв Instron 3345
В забеге участвуют образцы из ABS, PETG, SBS (Watson), BFlex. Габариты каждого образца: 110x10x2 мм. Внутреннее заполнение деталей 70%.
Рис. 2. Полимерные образцы после испытаний
Само по себе испытание образца проходит максимально незатейливо. Образец фиксируется с двух сторон таким образом, чтобы база для растяжения составляла 20 мм, ну а дальше, как говорят в комедийном сериале, «ключ повернул, напор пошел». Скорость испытания всех образцов 50 мм/мин.
Рис. 3. Фото испытаний образца из материала Watson BF
====quote====
Результаты испытаний
=============
Абсолютные величины результатов испытаний мало что скажут обычному пользователю, поэтому будем проводить исследование в сравнении образцов между собой. В качестве отправной точки для разговора выбираем ABS от BF.
Рис. 4. Фото испытания образца из материала ABS BF
В ходе исследования нас будут интересовать следующие параметры.
Максимальная нагрузка - максимальное значение нагрузки, которую требовалось приложить в ходе испытания для растяжения образца. Единица измерения: ньютоны.
Нагрузка при разрыве - значение величины нагрузки в момент разрыва образца. Единица измерения: ньютоны.
Максимальное удлинение при растяжении - разница между длиной образца в момент разрыва и длиной образца до испытаний. Напомним, что длина базы образца, подвергающегося испытанию составляет 20 мм. Единица измерения: милиметры.
Модуль Юнга - физическая величина, характеризующая свойства материала сопротивляться растяжению. Иначе говоря напряжение, которое необходимо приложить для удлинения образца на единицу длины. Единица измерения: Па.
Предел текучести - механическая характеристика материала, характеризующая напряжение, при котором деформации продолжают расти без увеличения нагрузки. По сути это нагрузка, при которой в образце происходят необратимые пластические деформации.
Максимальное напряжение при растяжении.
Ниже приведен протокол испытания образца из материала ABS BF.
Рис. 5. Протокол испытаний образца, изготовленного из материала ABS BF
На рисунке изображены графики зависимости напряжения при растяжении к удлинению. Первая точка графика характеризует предел текучести образца, вторая максимальную нагрузку а третья напряжение при разрыве.
Среднее удлинение образцов составило 2,49 мм, что составляет 12,45 %.
Испытания характеризуют ABS пластик как достаточно жесткий, прочный, слабо поддающий удлинению материал.
Далее испытания подверглись образцы, изготовленные из материала PETG BF. PETG характеризуется хорошей спекаемостью слоев и высокими прочностными характеристиками. Проверим так ли это, и насколько PETG прочнее (или нет), чем ABS.
Ниже приведено видео испытаний образца из PETG.
Загрузка плеера
Ниже приведен протокол испытаний образцов, изготовленных из PETG BF.
Рис. 6. Протокол испытания образцов из материала PETG BF
Проведем сравнительный анализ ABS и PETG.
Максимальная нагрузка на разрыв составила 0.77 кН, что примерно на 20% выше, чем у АБС.
Однако, образцы из PETG удлиняются примерно на 20-30% больше, а предел текучести и нагрузка при разрыве соответственно ниже. Это характеризует PETG как более пластичный, чем АБС на разрыв материал. Собственно благодаря хорошей этой пластичности, PETG способен выдержать большие нагрузки на разрыв.
Внимательные читатели заметят аномальное значение для четвертого образца в графе «предел текучести» - наглядное отражением факта, что даже незначительный артефакт печати может ощутимо повлиять на физические свойства изделия.
Далее на очереди – некогда сверхсекретный и полный тайн Watson от BF (SBS полимер)
Рис. 7. Фото испытания образца из материала Watson (SBS)
Рис. 8. Протокол испытания образцов из материала Watson (SBS)
Как видим, прочностные характеристики SBS существенно уступают образцам выше.
Максимальная нагрузка на разрыв более чем в 3 раза меньше, чем у образцов из ABS.
Необратимые изменения в образцах происходят при значении напряжения порядка 4.5 МПа, что почти в 5 раз ниже значений аналогичного параметра из ABS.
Но при этом удлинение образца составляет более 100%.
Данные параметры характеризуют SBS-полимер как гораздо более пластичный и гибкий материал, чем ABS и PETG. Прочностные характеристики (при нагрузке на разрыв) не идут ни в какое сравнение ни с ABS ни тем более с PETG.
Таким образом применять SBS следует в случаях, когда требуется некоторая гибкость конечных изделий. Но при наличии различной механической нагрузки на конечное изделие SBS не сможет заменить конструктивные пластики, такие как ABS или PETG.
Последними испытанию подверглись образцы из гибкого материала BFlex
Загрузка плеера
Рис. 9. Прокол испытания образцов из гибкого материала BFlex
Данный материал показывает удивительные способности к удлинению. Если предыдущие образцы мы удлинялина 20-30%, гибкий Watson на 100%, то удлинение Bflex составило около 1500%!
Модуль Юнга и предел текучести существенно ниже, чем у образцов выше. Материал хорошо тянется при относительно небольших нагрузках. Однако достаточно быстро наступают необратимые пластичные деформации.
Наши испытания не претендуют на абсолютную истину. Как было отмечено выше, даже небольшие артефакты печати серьезно влияют на результат измерения. Кроме того есть случайные ошибки измерения и т.д. Для получения достоверных численных измерений требуется проведения сотни испытаний однотипных образцов из одного материала и усреднение этих показаний.
Мы взяли по 5 образцов каждого материала. Считаем, что для качественного сравнения материалов между собой этого вполне достаточно.
В будущем мы планируем провести аналогичные испытания образцов одного материала, отпечатанные при различных режимах печати: разная температура, разное заполнение, разное расположение слоев. Таким образом можно будет выявить степень влияния режимов печати на прочность конечных изделий.
Напоминаем, что если у вас есть какие-либо вопросы, то вы можете связаться с нами любым удобным образом.
2017-05-13 14:05:12
Кoмфoртный интeрьeр В любoм случae, кaкoe рeшeниe бы нe былo принятo, eсть ряд прaвил, кoтoрыe ...
+ развернуть текстсохранённая копия
Кoмфoртный интeрьeр В любoм случae, кaкoe рeшeниe бы нe былo принятo, eсть ряд прaвил, кoтoрыe нeoбxoдимo сoблюдaть. Тoгдa дизaйн любoй кoмнaты будeт выпoлнeн в лучшeм видe. Списoк этиx правил выглядит следующим образом: Для маленькой площади требуется больше света – это визуально расширяет квартиру. Необязательно она должна быть выполнена полностью в белом цвете. Слишком много – […]
Токарно-карусельные станки с ЧПУ предназначены для обработки прямолинейных и криволинейных поверхностей тел вращения с возможностью выполнения фрезерования, растачивания, сверления, нарезание резьб и др.
Запись Токарно-карусельные станки одностоечные и двухстоечные впервые появилась Вторая индустриализация России.
2017-05-11 07:05:04
Жидкиe oбoи нa пoтoлoк и для стeн – пoчeму выбирaeм иx? Жидкиe oбoи прoдaются в видe суxoй смeси, ...
+ развернуть текстсохранённая копия
Жидкиe oбoи нa пoтoлoк и для стeн – пoчeму выбирaeм иx? Жидкиe oбoи прoдaются в видe суxoй смeси, рaсфaсoвaннoй пo пaкeтaм, oни oтнoсятся к экoлoгичeски чистым мaтeриaлaм. Блaгoдaря нaтурaльным веществам, входящим в состав (целлюлозе, хлопковым волокнам, иногда шелку) обеспечивается хорошая тепловая и звуковая изоляция, при этом стены или потолок «дышат» и не выделяют вредных веществ. […]
2017-05-09 11:36:49
Здравствуйте всем!
Производитель из Петербурга щедро предоставил около 500 г. пластика Nylon ...
+ развернуть текстсохранённая копия
Здравствуйте всем!
Производитель из Петербурга щедро предоставил около 500 г. пластика Nylon Bro d=1,75 для пробной печати.
Печать, правда была не пробной, а вполне себе коммерческой.
Довольно быстро, с учетом предыдущего опыта печати нейлоном другой марки, были подобраны оптимальные (для моего принтера) параметры:
t HotEnd=260 град. (близко к реальной);
t стола= 110 град (реальная около 100 град.);
Высота Слоя=0,25;
Ширина слоя=0,5(постоянная);
Обдув=0;
Рафт = 2 слоя в Slic3r с параметром "interface pattern spacing"=0.3;
Покрытие стола = лак для волос:
Печать в закрытом коробе из сотового поликарбоната.
Очень ВАЖНО! Пластик должен быть высушен!!! Если упаковка вскрывалась, уже через 1-2 дня при нахождении в открытом виде результаты печати из-за накопления воды и, вследствие этого, микровзрывов, неудовлетворительны. Проблема в моем случае решалась сушкой прямо в коробе принтера при печати на нем другим пластиком в течение нескольких часов, хотя все равно слегка взрывалось потом. Говорят, лучше сушить в духовке при 70 град. неск. часов. Усадка около 2 %. Края модели всегда чуть приподнимает, меньше поднимает, когда деталь не прямая, пришлось модифицировать модель, отчего, правда она стала удобнее на мой взгляд. На функцию детали деформация не влияет, а из-за дополнительно добавленных изгибов - незаметна. Межслойная адгезия при моих параметрах печати - хорошая, хотя, если острым ножом - получается расслоить, но не сказал бы, что легко. Поскольку основная нагрузка на деталь в продольном направлении, думаю, будет прочно. Заказчика результат удовлетворил, во всяком случае, в краткосрочном использовании; отдаленные результаты буду отслеживать.
Это клипсы для фиксации тента на лодках/катерах. Фиксация к профилю, он виден на фото:
Выводы, В ТОМ ЧИСЛЕ СУБЪЕКТИВНО СРАВНИТЕЛЬНЫЕ после испытаний на профиле (почти в рабочих условиях, но без тента, который в реале фиксируется к отверстию клипсы клепкой)
NylonBro от Print Product - Хороший продукт. Плюсы: 1. Хорошая межслойная адгезия - достаточная межслойная прочность и очень высокая - поперек слоев. 2.Хорошие фрикционные свойства - в данном случае важно, т.к. легкость защелкивания зависит от скольжения 3. Высокая стойкость к внешним немеханическим воздействиям (пока это, правда, на практике не проверено) Если сравнивать с ABS. Nylon Bro - более гибкий, сломать поперек слоев очень сложно. Nylon Bro не ломается совсем, он надламывается, что важно, функция частично сохраняется даже после излома.
Там где нужны высокие фрикционные свойства - Nylon Bro -хороший вариант. Такие же клипсы печатал из ABS другого производителя - субъективно намного большее усилие нужно для защелкивания и выщелкивания. Соответственно в долгосрочной перспективе должен быть меньше износ. Минусы:
1. Большая усадка, что приводит к деформациям детали, побороть это полностью не знаю как.
2. Меньше чем у др. межслойная адгезия, но на мой взгляд, достаточная.
Обещаю по отдаленным результатам сообщить. Подробнее...
