FDM printability of recycled material: Investigation of mechanical properties and surface characteristics

Abstract

Бұл зерттеудің негізгі мақсаттары әсерін зерттеу болып табылады FDM 3d басып шығару бірге материалдың механикалық қасиеттеріне және әсерін зерттеуге арналған әр түрлі параметрлер материалды механикалық сипаттамалары бойынша қайта өңдеу және қайта пайдалану. Арналған материал зерттеу политикалық қышқылды, сондай-ақ PLA ретінде белгілі және мақсатты басып шығару параметрлерін қамтиды толтыру үлгісі, толтыру тығыздығы және экструзия температурасы. Толтыру үлгісі үшін үшбұрышты, үшбұрышты және октет пішіндері зерттелді және толтыру тығыздығы мен басып шығару температурасы зерттелді. Тиісінше 40,60,80 пайыз және 190,200,210°c алынды. Жобалау үшін эксперимент L9ортогональды массив Тагучи әдісі қолданылды, нәтижесінде барлығы 9 үлгілер. Басып шығарғаннан кейін үлгілер сәйкесінше созылу сынағынан өтті жабдық Және Жас модульдің мәндері, кірістілік беріктігі және созылу беріктігі анықталды. Жалпы, нәтижелер бойынша басып шығарудың оңтайлы параметрлері 80% құрайды толтыру тығыздығының пайызы, 200°c экструзия температурасы және үш алтыбұрышты пішінді толтыру үлгісі. Зерттеудің келесі кезеңі үшін қаттылық сынағы қолданылады және қайта өңдеуден кейін қайта өңдеудің механикалық қасиеттеріне әсерін зерттеу үшін сынақтар қайталанады материал.

The main objectives of this study are to investigate the effect FDM 3D printing with different parameters on mechanical properties of the material and to investigate the effect of recycling and reuse of the material on its mechanical characteristics. The material for the research is a polylactic acid, also known as PLA, and the focused printing parameters are infill pattern, infill density and extrusion temperature. For infill pattern triangular, tri- hexagonal and octet shapes were investigated and for infill density and printing temperature 40,60,80 percent and 190,200,210°C were taken correspondingly. For design of the experiment the L9orthogonal array Taguchi method was used, resulting in total of 9 samples. After printing, specimens underwent through tensile test on the corresponding equipment and the values of Young modulus, yield strength and ultimate tensile strength were determined. Overall, according to results, the optimal printing parameters are 80 percent infill density, 200°C extrusion temperature and tri-hexagonal shape infill pattern. For next stage of the study the hardness test will be applied and after the recycling, the tests will be repeated to investigate the effect of recycling on mechanical properties of the material.