تحلیل شکست پلیمر دوگانه pla/tpu ساخته شده به روش پرینتر سه بعدی مدلسازی رسوب ذوبی تحت بارهای تنش- کنترل سیکلیک

در این مقاله، رفتار شکست پلیمر دوگانه پلی لاکتیک اسید (pla) و پلی یورتان ترموپلاستیک (tpu)، ساخته شده با پرینتر سه بعدی مدلسازی رسوب ذوبی، تحت بارهای تنش- کنترل سیکلیک و پدیده خستگی، بررسی شده است. برای این تحلیل شکست، از میکروسکوپ الکترونی روبشی پس از اجرای آزمون خستگی خمشی دورانی بر روی نمونه های استاندارد (اجرا شده در فرکانس بارگذاری 20 هرتز و سطوح تنش 5.0 و 7.5 مگاپاسکال)، استفاده شده است. این بررسی تجربی برای سه ترکیب مختلف pla، pla/25%tpu و pla/50%tpu صورت گرفته است. تصاویر سطح شکست نمونه های آزمون، جدایش لایه ها و حفره ها (ناشی از کیفیت اولیه فیلامنت و فرایند پرینت سه بعدی) که از عوامل شکست می باشند، را نشان داد.

failure analysis of pla/tpu bi-polymer fabricated by fused deposition modeling 3d-printer method under cyclic stress-controlled loadings

in this article, the failure behavior of the bi-polymer polylactic acid (pla) and thermoplastic polyurethane (tpu), fabricated with the 3d-printer of fused deposition modeling, under cyclic stress-controlled loads and fatigue phenomenon is investigated. for this failure analysis, a scanning electron microscopy has been used after performing a cyclic bending fatigue test on standard samples (performed at a loading frequency of 20 hz and stress levels of 5.0 and 7.5 mpa). this experimental investigation has been carried out for three different combinations of pla, pla/25%tpu and pla/50%tpu. the images of the fracture surface of the test samples illustrated the delamination of layers and holes (caused by the initial quality of the filament and the 3d printing process), which are the failure factors.