The Influence of Different Infill Structures on the Mechanical Properties in Additive Manufacturing

DSpace Repository

Show simple item record

dc.contributor.author Förster, Wolfgang
dc.contributor.author Pucklitzsch, Thomas
dc.contributor.author Nickel, Daniela
dc.date.accessioned 2021-06-09T06:38:44Z
dc.date.available 2021-06-09T06:38:44Z
dc.date.issued 2021
dc.identifier.issn 1803-9782
dc.identifier.other ACC_2021_1_01
dc.identifier.uri https://dspace.tul.cz/handle/15240/160080
dc.description.abstract Kromě vnějšího pláště nejvíce přispívají k mechanické integritě aditivně vyráběné součásti vnitřní struktury. Za účelem zkoumání vlivu geometricky odlišných vnitřních struktur a hustoty výplně byly na Youngově modulu pružnosti v tahu a deformaci při přetržení připraveny vzorky kyseliny polymléčné (PLA) pomocí modelování fúzního nanášení a testovány při pokojové teplotě. Významný vliv na mechanické vlastnosti měla hustota výplně, výrobní proces a výsledná mikrostruktura. Stručně řečeno, poloha mikrostruktury vzhledem ke směru zatížení byla shledána jako významný faktor vlivu. cs
dc.description.abstract Neben der äußeren Hülle haben die Innenstrukturen den größten Anteil an der mechanischen Integrität eines additiv gefertigten Bauteils. Um den Einfluss der geometrisch verschiedenen Innenstrukturen und Füllgrade auf Elastizitätsmodul, Zugfestigkeit und Bruchdehnung zu untersuchen, wurden Zugproben aus Polylactid (PLA) mit dem Schmelzschichtverfahren hergestellt und bei Raumtemperatur geprüft. Es konnte ein signifikanter Einfluss des Füllgrades, des Fertigungs-verfahrens und der resultierenden Mikrostruktur auf die mechanischen Eigenschaften beobachtet werden. Zusammenfassend zeigt sich dabei die Lage der Mikrostruktur zur Belastungsrichtung als maßgeblicher Einflussfaktor. de
dc.description.abstract Besides the outer shell, it is the internal structures that contribute the most to the mechanical integrity of an additively manufactured component. In order to investigate the influence of the geometrically different internal structures and infill density on the Young’s modulus, tensile strength and failure strain, tensile specimens of polylactic Acid (PLA) were prepared using fused deposition modeling and tested at room temperature. There was a significant influence of the infill density, the manufacturing process and the resulting microstructure on the mechanical properties. In summary, the position of the microstructure relative to the load direction is found to be a significant factor of influence. en
dc.description.abstract Oprócz zewnętrznej obudowy na integralność mechaniczną w największym stopniu wpływają addytywnie wytwarzane elementy struktury wewnętrznej. W celu zbadania wpływu zróżnicowanych geometrycznie struktur wewnętrznych i gęstości wypełnienia na Moduł Younga, określający sprężystość przy rozciąganiu i ściskaniu, były w momencie zerwania metodą modelowania uplastycznionym tworzywem (FDM) przygotowane próbki polikwasu mlekowego (PLA), które badano w temperaturze pokojowej. Znaczący wpływ na właściwości mechaniczne miała gęstość wypełnienia, proces produkcji oraz końcowa mikrostruktura. Podsumowując, wykazano, że położenie mikrostruktury w stosunku do kierunku obciążenia jest ważnym czynnikiem decydującym. pl
dc.format text
dc.language.iso en
dc.publisher Technická univerzita v Liberci, Česká republika cs
dc.relation.ispartof ACC Journal en
dc.relation.isbasedon ALAFAGHANI, A.; QATTAWI, A.; ALRAWI, B.; GUZMAN, A.: Experimental Optimization of Fused Deposition Modelling Processing Parameters: A Design-for-Manufacturing Approach. Procedia Manufacturing. DOI: 10.1016/j.promfg.2017.07.079
dc.relation.isbasedon LUZANIN, O.; MOVRIN, D.; PLANCAK, M.: Effect of layer thickness, deposition angle, and infill on maximum flexural force in FDM-built specimens. Journal for Technology of Plasticity. 2014, Vol. 39, Issue 1, pp. 49–57. ISSN 0354-3870.
dc.relation.isbasedon ALAFAGHANI, A.; QATTAWI, A.: Investigating the effect of fused deposition modeling processing parameters using Taguchi design of experiment method. Journal of Manufacturing Processes. DOI: 10.1016/j.jmapro.2018.09.025
dc.relation.isbasedon FERNANDEZ-VICENTE, M.; CALLE, W.; FERRANDIZ, S.; CONEJERO, A.: Effect of Infill Parameters on Tensile Mechanical Behavior in Desktop 3D Printing. 3D Printing and Additive Manufacturing. DOI: 10.1089/3dp.2015.0036
dc.relation.isbasedon JOHNSON, G. A.; FRENCH, J. J.: Evaluation of Infill Effect on Mechanical Properties of Consumer 3D Printing Materials. Advances in Technology Innovation. 2018, Vol. 3, Issue 4, pp. 179–184. ISSN 2415-0436. e-ISSN 2518-2994.
dc.relation.isbasedon RODRÍGUEZ-PANES, A.; CLAVER, J.; CAMACHO, A. M.: The Influence of Manufacturing Parameters on the Mechanical Behaviour of PLA and ABS Pieces Manufactured by FDM: A Comparative Analysis. Materials. DOI: 10.3390/ma11081333
dc.relation.isbasedon RISMALIA, M.; HIDAJAT, S. C.; PERMANA, I. G. R.; HADISUJOTO, B.; MUSLIMIN, M.; TRIAWAN, F.: Infill pattern and density effects on the tensile properties of 3D printed PLA material. Journal of Physics: Conference Series. DOI: 10.1088/1742-6596/1402/4/044041
dc.relation.isbasedon PANDZIC, A.; HODZIC, D.; MILOVANOVIC, A.: Effect of Infill Type and Density on Tensile Properties of PLA Material for FDM Process. In: Katalinic, B. (ed.), Proceedings of the 30th DAAAM International Symposium on Intelligent Manufacturing and Automation. DAAAM International, Vienna, Austria, 2019, pp. 0545–0554. ISBN 978-3-902734-22-8. ISSN 1726-9679. DOI: 10.2507/30th.daaam.proceedings.074
dc.relation.isbasedon CHACÓN, J. M.; CAMINERO, M. A.; GARCÍA-PLAZA, E.; NÚÑEZ, P. J.: Additive manufacturing of PLA structures using fused deposition modelling: Effect of process parameters on mechanical properties and their optimal selection. Materials & Design. DOI: 10.1016/j.matdes.2017.03.065
dc.relation.isbasedon SUKINDAR, N. A. B.; ARIFFIN, M. K. A. B. M.; BAHARUDIN, B. T. H. T. B.; JAAFAR, C. N. A. B.; ISMAIL, M. I. S. B.: Analysis on the impact process parameters on tensile strength using 3D printer repetier-host software. ARPN Journal of Engineering and Applied Sciences. 2017, Vol. 12, Issue 10, pp. 3341–3346. ISSN 1819-6608.
dc.relation.isbasedon KOTLINSKI, J.: Mechanical properties of commercial rapid prototyping materials. Rapid Prototyping Journal. DOI: 10.1108/RPJ-06-2012-0052
dc.relation.isbasedon LANZOTTI, A.; GRASSO, M.; STAIANO, G.; MARTORELLI, M.: The impact of process parameters on mechanical properties of parts fabricated in PLA with an open-source 3-D printer. Rapid Prototyping Journal. DOI: 10.1108/RPJ-09-2014-0135
dc.subject fused deposition modeling en
dc.subject PLA en
dc.subject infill|wtensile test en
dc.subject mechanical properties en
dc.subject microstructure en
dc.title The Influence of Different Infill Structures on the Mechanical Properties in Additive Manufacturing en
dc.title.alternative Vliv různých výplňových struktur na mechanické vlastnosti v přídavné výrobě cs
dc.title.alternative Einfluss verschiedener Innenstrukturen auf die mechanischen Eigenschaften in der additiven Fertigung de
dc.title.alternative Wpływ różnych struktur wypełniających na mechaniczne właściwości w produkcji addytywnej pl
dc.type Article en
dc.relation.isrefereed true
dc.identifier.doi 10.15240/tul/004/2021-1-001
dc.identifier.eissn 2571-0613
local.relation.volume 27
local.relation.issue 1
local.citation.spage 7
local.citation.epage 16
local.access open
local.fulltext yes en


Files in this item

This item appears in the following Collection(s)

Show simple item record

Search DSpace

Advanced Search

Browse

My Account