.jpg)
Tribologisk prestanda för hållbara 3D-tryckta polymerer
Den 15 augusti höll Nayan Dhakal, doktorand i Machine Elements, ett halvtidsseminarium där han presenterade forskningsresultat från sitt doktorandprojekt som är en del av Europeiska unionens Horizon 2020 forsknings- och innovationsprogram GreenTRIBOS under Marie Skłodowska-Curie Handlingar. Målet med projektet är att främja hållbarhet och cirkulär ekonomi inom polymertribologi genom förbättrad resurseffektivitet i materialproduktion, användning och återvinning.
Polymerbaserade material används i stor utsträckning som bärande komponenter i olika tribo-system, från medicin och fordon till flyg- och energisektorn. I ett globalt hållbarhetssammanhang är konventionella tillverkningsmetoder ofta förknippade med negativ miljöpåverkan på grund av deras förlängda produktionscykler, ledtider och arbetsintensiva processer, vilket resulterar i hög energi- och resursförbrukning samt kostnader. Begränsningar i att designa och bearbeta komplexa geometrier leder ofta till oväntade fel och ökat materialspill. Additiv tillverkning (AM), även känd som 3D-utskrift, har potential att avsevärt förbättra nuvarande tillverkningskapacitet med miljömässiga och ekonomiska fördelar. Fused Filament Fabrication (FFF) 3D-utskrift är en växande industri med tids- och kostnadseffektiv bearbetning av polymerer, vilket möjliggör viktminskning, energibesparingar och minimering av tillhörande utsläpp. Hållbarhet och genomförbarhet i polymer 3D-utskrift är starkt beroende av förhållandet mellan material, bearbetningsparametrar, delegenskaper och delprestanda.
Därför började detta projekt med att identifiera de viktigaste processparametrarna som påverkar kvaliteten på 3D-printade polymerkomponenter för tribologiska applikationer. Bildandet och fördelningen av inre porositet och yttopografi som ett resultat av bearbetningsförhållandena har undersökts, tillsammans med deras inverkan på delens prestanda. Friktionsegenskaper, slitagemekanismer och yttopografivariationer hos tryckta polymerkomponenter har studerats under olika smörjförhållanden. In-house 3D-tryckta material har visat tillfredsställande ytkvalitet och mekaniska egenskaper, med jämförbar tribologisk prestanda som konventionellt tillverkade delar. Resultaten tyder på att 3D-utskrift kan utforskas ytterligare som en alternativ teknik för hållbar tillverkning av högpresterande termoplastkomponenter i tribologiska applikationer. Det slutliga målet med detta forskningsprojekt är att designa och bearbeta in-house nya filament och polymerkompositer med förbättrad tribologisk prestanda.
Uppdaterad:
Sidansvarig: Forskning