Mechanical Characterization of 3D Printable Nanoclay Reinforced Polymer Structures by Stereolithography

Abstract

ÖZET: 3-Boyutlu (3B) basılabilir polimerik yapılar, mevcut geleneksel yöntemlerle üretilen parçalardan daha düşük mekanik özelliklere sahiptir. UV-ışınları ve devamında uygulanan ısıl işlem adımları sırasında polimer zincirleri arasında reçine çapraz bağlanmasına rağmen, 3B polimerik yapılar üzerinde yüksek uzama ve daha fazla süneklik arzu edilen seviyelerde değildir. Son yıllarda silika, alümina, zirkonya ve çok duvarlı karbon nanotüp, grafen vb. gibi takviye malzemeleri mekanik özellikleri geliştirmek için örnek çalışmalar olmuşlardır. Bu çalışmada, fotoduyarlı reçinede yüksek dispersiyon ve homojenlik sağlayan amin ve silan fonksiyonel grubu içeren montmorillonit nanokiller, dört farklı (katkısız, %0.25, %0.5 ve %1) konsantrasyonda hazırlanmıştır. 3B lazer stereolitografi yazıcı kullanılarak test numuneleri (çekme testi, dinamik mekanik analiz (DMA) ve taramalı elektron mikroskobu (SEM)) basılmıştır. Sonuç olarak, nanokil konsantrasyonunu arttırarak, polimerik yapılar mekanik dayanımının katkısız polimer yapılara nazaran arttığı görülmektedir. Sadece %1 nanokil konsantrasyonda nanokiller arasında görülen topaklaşma nedeni ile %0.5 nanokil ilavesine kıyasla mekanik dayanımın daha düşük çıktığı gözlemlenmiştir. Ayrıca nanokilin yalıtkan özelliğinden dolayı termal stabilitenin nanokil ilavesi ile beraber kademeli olarak azaldığı da görülmüştür.

INVESTIGATION OF THE LOAD-BEARING CAPACITY OF Co-Cr LATTICE STRUCTURES FABRICATED BY SELECTIVE LASER MELTING

“…Addition of the interior struts to FCCZ structure caused an increment of %1.7 theoretical relative density. Actual relative densities were measured using the mass, overall dimensions of the as-built samples as well as the theoretical density of 8.35 g/cm 3 . SLM-manufactured samples exhibited higher value of density compared to theoretical ones due to adhesion of powder particles as seen in Figure 2 (c) and (d).…”

“…A new era has begun in the manufacturing sector with the start of additive manufacturing technology. Complex shaped parts, which cannot be produced by conventional methods, can be easily produced thanks to this technology [1][2][3]. Lattice structures, which are formed by the combination of unit cells with unique shapes, are one of the most widely studied additively manufactured parts.…”