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

Title Alternative:Vliv různých výplňových struktur na mechanické vlastnosti v přídavné výrobě
Simple item page
dc.contributor.authorFörster, Wolfgang
dc.contributor.authorPucklitzsch, Thomas
dc.contributor.authorNickel, Daniela
dc.date.accessioned2021-06-09T06:38:44Z
dc.date.available2021-06-09T06:38:44Z
dc.date.issued2021
dc.description.abstractKromě 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.abstractNeben 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.abstractBesides 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.abstractOprócz 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.formattext
dc.identifier.doi10.15240/tul/004/2021-1-001
dc.identifier.eissn2571-0613
dc.identifier.issn1803-9782
dc.identifier.otherACC_2021_1_01
dc.identifier.urihttps://dspace.tul.cz/handle/15240/160080
dc.language.isoen
dc.publisherTechnická univerzita v Liberci, Česká republikacs
dc.relation.isbasedonALAFAGHANI, 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.isbasedonLUZANIN, 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.isbasedonALAFAGHANI, 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.isbasedonFERNANDEZ-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.isbasedonJOHNSON, 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.isbasedonRODRÍGUEZ-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.isbasedonRISMALIA, 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.isbasedonPANDZIC, 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.isbasedonCHACÓN, 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.isbasedonSUKINDAR, 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.isbasedonKOTLINSKI, J.: Mechanical properties of commercial rapid prototyping materials. Rapid Prototyping Journal. DOI: 10.1108/RPJ-06-2012-0052
dc.relation.isbasedonLANZOTTI, 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.relation.ispartofACC Journalen
dc.relation.isrefereedtrue
dc.subjectfused deposition modelingen
dc.subjectPLAen
dc.subjectinfill|wtensile testen
dc.subjectmechanical propertiesen
dc.subjectmicrostructureen
dc.titleThe Influence of Different Infill Structures on the Mechanical Properties in Additive Manufacturingen
dc.title.alternativeVliv různých výplňových struktur na mechanické vlastnosti v přídavné výroběcs
dc.title.alternativeEinfluss verschiedener Innenstrukturen auf die mechanischen Eigenschaften in der additiven Fertigungde
dc.title.alternativeWpływ różnych struktur wypełniających na mechaniczne właściwości w produkcji addytywnejpl
dc.typeArticleen
local.accessopen
local.citation.epage16
local.citation.spage7
local.fulltextyesen
local.relation.issue1
local.relation.volume27
Files
Original bundle
Now showing 1 - 1 of 1
Thumbnail Image
Name:
ACC_2021_1_01.pdf
Size:
744.07 KB
Format:
Adobe Portable Document Format
Description:
článek
Download
Collections
2021/1 - Natural Sciences and Technology