Výzkum, vývoj a technické studie

Při přípravě FDM tištěných ABS komponentů pro proces galvanického pokovení je nezbytné dosáhnout perfektně hladkého povrchu. Naše výrobní postupy vycházejí z výše uvedené vědecké studie, která do detailu mapuje agresivní vliv chemického vyhlazování na mechanickou integritu dílu.

Studie jasně prokázala, že použití čistého acetonu (poměr 100:0) sice vytvoří dokonalý vizuální povrch, ale způsobí masivní degradaci polymerních vazeb. Z dat (viz Obr. 1) vyplývá, že po 50 minutách expozice čistým výparům klesá mez pevnosti v tahu (UTS) z původních cca 22 MPa až na 14,5 MPa. Jde o fatální ztrátu pevnosti dosahující téměř 35 %.

Abychom tomuto problému předešli, implementovali jsme zjištění z výzkumu, které problém řeší použitím binární směsi. Využitím přesného poměru acetonu a ethanolu (80:20) začne ethanol fungovat jako stabilizátor omezující hloubku penetrace rozpouštědla do jádra plastu.

Pro mechanicky namáhané díly uplatňujeme data z nedávné rozsáhlé studie zaměřené na tribomechanické chování (tření, opotřebení a pevnost) v závislosti na hustotě vnitřní výplně. Výzkum na materiálech PLA a ABS testoval vzorky od 0 % do 100 % výplně a vyvrací běžný konstruktérský mýtus, že „více materiálu znamená automaticky lepší díl“.

Studie pomocí elektronové mikroskopie (SEM) prokázala, že tlačit hustotu výplně na maximum s sebou nese vážná rizika. Například u materiálu PLA dochází při 100% výplni k masivní kumulaci zbytkového tepelného pnutí, což má za následek tvorbu závažných vnitřních mikrotrhlin. V případě technického ABS studie zjistila, že nejlepších kompresních vlastností a schopnosti absorbovat nárazy materiál dosahuje při 50–75% výplni (viz Obr. 2), kdy si zachovává buněčnou flexibilitu bránící katastrofálnímu selhání.