Khảo sát quá trình chế tạo sợi in 3D compozit trên cơ sở nhựa PLA và bột nhôm mác AlSi10Mg
194 lượt xemDOI:
https://doi.org/10.54939/1859-1043.j.mst.FEE.2022.244-252Từ khóa:
In 3D; Nhựa PLA; FDM; Sợi in compozit.Tóm tắt
Công nghệ in 3D FDM sử dụng nhựa nhiệt dẻo PA, ABS, PLA,… đang dẫn đầu về mức độ phổ biến và phạm vi ứng dụng. Đặc biệt là nhựa PLA do không độc hại cho sức khỏe người dùng, lại có năng lượng bề mặt cao, nhiệt độ nóng chảy tương đối thấp, rất thích hợp sử dụng trong kỹ thuật in FDM. Tuy nhiên, nhựa PLA có nhiệt độ thủy tinh hóa thấp (~52 oC), hệ số dãn nở nhiệt tương đối cao (~ 68.10-6/ oC) làm cho các kết cấu chế tạo bằng vật liệu này có độ ổn định nhiệt kém. Bài báo này trình bày một số kết quả trong nghiên cứu, chế tạo sợi in 3D từ vật liệu compozit trên cơ sở nhựa PLA gia cường bột nhôm mác AlSi10Mg. Sợi in 3D compozit chế tạo được có nhiệt độ thủy tinh hóa tăng 15% ÷ 18% và hệ số giãn nở nhiệt giảm 50% so với nhựa PLA thông thường, mở ra triển vọng mới trong ứng dụng in 3D FDM nói chung và in 3D FDM sử dụng nhựa PLA nói riêng.
Tài liệu tham khảo
[1]. Liu ZG, Wang YQ, Wu BC, Cui CZ, Guo Y, Yan C. “A critical review of fused deposition modeling 3D printing technology in manufacturing polylactic acid parts”. Int J Adv Manuf Technol;102(9–12):2877–89, (2019). DOI: https://doi.org/10.1007/s00170-019-03332-x
[2]. Jun Jiang, Shuangqiao Yang, Linhuan Li, Shibing Bai, “High thermal conductivity polylactic acid composite for 3D printing: Synergistic effect of graphene and alumina”, Polymers for Advanced Technologies 31(5), (2020). DOI: 10.1002/pat.4858. DOI: https://doi.org/10.1002/pat.4858
[3]. Просвиряков А.С. “механическое легирование алюминиевого сплава частицами наноалмаза. Известия вузов”. Порошковая металлургия и функциональные покрытия. (4):45-50, (2013). https://doi.org/10.17073/1997-308X-2013-4-45-50. DOI: https://doi.org/10.17073/1997-308X-2013-4-45-50
[4]. http://www.simplify3d.com/
[5]. Zhaobing Liua, Qian Lei, Shuaiqi Xinga, “Mechanical characteristics of wood, ceramic, metal and carbon fiber-based PLA composites fabricated by FDM”, Materials research and technology, 8(5): 3741-3751, (2019). DOI: 10.1016/j.jmrt.2019.06.034. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jmrt.2019.06.034
[6]. Rui Guo, Zechun Ren, Hongjie Bi, Min Xu and Liping Cai. “Electrical and Thermal Conductivity of Polylactic Acid (PLA)-Based Biocomposites by Incorporation of Nano-Graphite Fabricated with Fused Deposition Modeling”. Polymers, 11, 549, (2019), doi:10.3390/polym11030549. DOI: https://doi.org/10.3390/polym11030549
[7]. Wenjie Liu, Jianping Zhou, Yuming Ma, Jie Wang and Jie Xu. “Fabrication of PLA Filaments and its Printable Performance”. Materials Science and Engineering 275 (2017). doi:10.1088/1757-899X/275/1/012033. DOI: https://doi.org/10.1088/1757-899X/275/1/012033
[8]. Farah S, Anderson DG, Langer R. “Physical and mechanical properties of PLA, and their functions in widespread applications—a comprehensive review”. Adv Drug Deliv Rev. 107:367-392, (2016). DOI: https://doi.org/10.1016/j.addr.2016.06.012
[9]. Saini P, Arora M, Kumar M. “Poly(lactic acid) blends in biomedical applications”. Adv Drug Deliv Rev. 107:47-59, (2016). DOI: https://doi.org/10.1016/j.addr.2016.06.014
[10]. Zhuang Y, Song W, Ning G, et al. “3D–printing of materials with anisotropic heat distribution using conductive polylactic acid composites”. Materials & Design. 126:135-140, (2017). DOI: https://doi.org/10.1016/j.matdes.2017.04.047
