Powlekanie nylonowych wydruków 3D w celu zmniejszenia absorpcji wilgoci może otworzyć nowe zastosowania

W nowym artykule zatytułowanym "Analiza zagrożeń związanych z produkcją dodatków nylonowych powlekanych produktami ochronnymi", do którego można uzyskać dostęp, grupa naukowców zbadała możliwość nałożenia powłoki ochronnej na nylonowe części drukowane 3D w celu zmniejszenia porowatości i wilgotności wchłanianie. Testowali wytrzymałość i sztywność części oraz absorpcję wody po nałożeniu powłok, mając nadzieję na otwarcie nowych zastosowań dla nylonowych nadruków 3D.

Naukowcy 3D wydrukowali dwie próbki za pomocą Mark Two Drukarka 3D firmy Markforged. Następnie do próbek nałożono dwa różne materiały ochronne: elastomer poliuretanowy 10 Doskonały (oznaczony jako Exc) i ciekły silikon Rubson SL 3000 (Rub). Oba są stosowane w zewnętrznych zastosowaniach hydroizolacji. Po obróbce i wysuszeniu przez 24 godziny próbki wydrukowane w 3D umieszczono nad płatem papieru filtracyjnego zanurzonego w wodzie. Okresowo próbki były usuwane z wody i ważone. Następnie przeprowadzono próby kompresji i rozciągania próbek w celu określenia granicy plastyczności i odkształcenia, naprężenia i odkształcenia plateau oraz najwyższych naprężeń i odkształceń.

"Chociaż silikon wykazuje dobre właściwości odporności na działanie pogody w stosunku do nylonu, produkt ten był stwierdzono, że słabo przylegają do poliamidu ", stwierdzają naukowcy. "Produkt poliuretanowy Exc wykazał znacznie lepsze wyniki absorpcji wody w porównaniu z produktem Rub. Wiadomo, że czysty nylon o polarnej strukturze przyciąga wilgoć, ponieważ wiąże się z cząsteczką wody wodorowej. Jednak poliamid w obecności poliuretanu zapewnia wiązanie wodorowe zachodzące między cząsteczkami powlekającymi, co zmniejsza absorpcję wody. "

Z powodu wiązania wodorowego, które zachodzi między poliamidem i poliuretanem, badacze kontynuują, możliwe jest, że powłoka poliuretanowa działa jak plastyfikator, wpływając na właściwości materiału, takie jak wytrzymałość i sztywność - faktycznie je zmniejszając. Jednak spadek wytrzymałości i sztywności nie był znaczący, a zmniejszenie absorpcji wody z powłoki sprawiło, że leczenie było tego warte.

"Te wyniki wskazują, że powlekanie części FDM produktami opartymi na poliuretanie jest nowym sposobem w celu uzyskania części poliamidowych o zwiększonych właściwościach absorpcji wody, które mogłyby przyczynić się do szerokiego zakresu zastosowań ", podsumowują naukowcy. "Mimo, że wykryto spadek wytrzymałości i sztywności nylonowych próbek pokrytych poliuretanem, nadalwykazują dopuszczalne właściwości mechaniczne w zastosowaniach nienośnych, przy znacznym zmniejszeniu właściwości pochłaniania wody. "

Nylonowe wydrukowane części 3D są obecnie badane pod kątem zastosowań medycznych i są już wykorzystywane w przemyśle motoryzacyjnym. przemysł. Oba te zastosowania mogą odnieść korzyści z części pochłaniających mniej wilgoci niż części nie poddane obróbce.

Autorami publikacji są M. Miguel, M. Leite, A.R. Ribeiro, L. Reis i M.F. Vaz.