Experimental investigation of shape memory effect of FDM printed components
Master thesis
Permanent lenke
https://hdl.handle.net/11250/3154928Utgivelsesdato
2024Metadata
Vis full innførselSamlinger
Beskrivelse
Full text not available
Sammendrag
Denne masteroppgaven undersøker "shape memory" effekten til PLA ved hjelp av testprøver laget ved hjelp av FDM-printing. Testprøvene består av to lag, og eksperimentene undersøker hvordan ulik vinkel på det øverste laget kan brukes til å forutsi deformasjonen når delene varmes opp over en gitt temperatur der egenskapene til PLA endres. Delene ble varmet opp i et vannbad og i en ovn, og ulik mengde infill og ulike strukturer ble testet. Resultatene fra forsøkene viser at deformasjonen ble størst når delene ble varmet i vann. Delene begynte enten å bøye seg eller å vri seg avhengig av vinkelen, og resultatene ble målt ut ifra to parametre; diameteren og stigningen. Resultatene indikerer at når prøvene deformeres på en slik måte at kantene møtes i midten av delen, gir den minste vinkelen den minste stigningen og den største vinkelen gir den største stigningen. De termomekaniske egenskapene til PLA ble også testet gjennom en serie DMA-tester for å se hvordan forskjellige vinkler på øverste laget påvirket resultatene. "Storage modulus", "Loss modulus" og "Loss factor" ble undersøkt, og resultatene indikerer at for "Storage modulus" og "Loss modulus" gir den største vinkelen den største verdien og den minste vinkelen gir den minste verdien. Det var ingen synlig trend for "Loss factor". This thesis investigates the shape memory effect of PLA by heating test samples created by FDM printing. The test samples consists of two layers, and the experimental study investigates how the stored pre-strain in combination with different raster angles can be used to predict the deformation when the samples are heated above the glass transition temperature of PLA. The samples where heated both in an oven and in a water bath, and different infill densities and meso-structures were tested. The results shows a larger deformation of the samples when being heated in the water bath compared to when they are heated in the oven. The samples either started to bend or to twist depending on the angle, and were measured according to two parameters; the diameter and the pitch. The results indicate that when the samples deform in such a way that the edges meet at the center of the part, the smallest angle gives the smallest pitch and the largest angle gives the largest pitch. The thermomechanical properties of PLA were also tested through a series of DMA tests to see how different raster angles and layer arrangements affected the results. The storage modulus, the loss modulus and the loss factor were investigated, and the results indicate a trend for the storage modulus and the loss modulus where the largest angle gives the largest value and the smallest angle gives the smallest value. There was no visible trend for the loss factor.