Auswirkung von Kohlefaserverbundwerkstoffen auf PLA beim Fused Deposition Modeling

Rapid Prototyping (RP) gehört zu einer Gruppe von Techniken, die in der Lage sind, Computer Aided (CAD)-Daten in physische Modelle zu verwandeln. Das Fusion Deposition Modeling (FDM) ist eine wichtige RP-Technik, die die schichtweise Abscheidung von extrudiertem Material verwendet, um die Herstellung von physischen Objekten aus CAD-Modellen zu steuern.Diese Arbeit konzentriert sich insbesondere auf zwei solcher Prozessparameter, nämlich die Schichtdicke des abgeschiedenen Materials und die relative Dicke der Kohlenstofffaser (CF) im Verbundwerkstoff, von denen bekannt ist, dass sie die mechanischen und anderen physikalischen Eigenschaften von Produkten, die mit FDM hergestellt werden, wesentlich beeinflussen. Vier dieser Eigenschaften wurden in dieser Arbeit als Antwortvariablen betrachtet, nämlich Zugfestigkeit, Biegefestigkeit, Schlagzähigkeit und Härte des FDM-Teils. 36 verschiedene Proben wurden gemäß ASTM-Normen für die Durchführung von Zug-, Biege-, Schlag- und Härtetests vorbereitet. Die Auswirkungen der Prozessparameter auf die mechanischen Eigenschaften wurden mit Hilfe der Varianzanalyse (ANOVA) Technik untersucht. Die Ergebnisse des Experiments zeigten, dass die Zugabe von CF als Polymilchsäure (PLA)-Ersatz im Verbundwerkstoff die Zugfestigkeit im Vergleich zu reinem PLA erhöht.