The effect of glass and carbon fiber additives on the physical and mechanical properties of thermoplastics for 3d printing

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

The article examines the possibility of using thermoplastics reinforced with carbon, glass and mineral fibers. The results of tests on the physical and mechanical properties of finished products printed on an FDM type 3D printer are presented.  Based on the data obtained, the analysis of the mechanical properties of reinforced thermoplastics was carried out. The discrepancy between the mechanical properties declared by the manufacturer and the real ones is shown. It was found that reinforcement in most cases had a negative effect on the physical and mechanical properties of the products. Based on the data obtained, it is concluded that such materials are not recommended for the production of products requiring high mechanical characteristics, however, due to the increased external sinterability, they can be used in decorative and undemanding products with mechanical properties. New directions of research in the field of studying the physico-mechanical properties of thermoplastics have been identified.

About the authors

K. S. Kulakov

НПО Спецматериалов

Author for correspondence.
Email: Kulakov@npo-sm.ru

канд. техн. наук, начальник специального конструкторского бюро

Russian Federation

Y. P. Krylov

НПО Спецматериалов

Email: yuri.krylov@npo-sm.ru

специалист научно-исследовательского института специальных материалов

Russian Federation

N. Y. Tarhov

НПО Спецматериалов, Санкт-Петербургский государственный лесотехнический университет им. С.М. Кирова

Email: Tarhov@npo-sm.ru

студент

Russian Federation

References

  1. Кулаков К.С., Крылов Ю.П., Красников В.И. Применение аддитивных технологий для прототипирования и изготовления составных частей БПЛА // Вопросы оборонной техники. Серия 16. Технические средства противодействия терроризму. 2024. № 5–6 (191–192). С. 130–136.
  2. Прошин А.А., Горячев Н.В., Горячева Е.П. и др. Область применения 3D-принтеров: робототехника и системный анализ: сб. науч. ст. / Пензенский государственный технологический университет. Пенза. Том. 1. 2015. С. 95–105.
  3. Торубаров И.С., Дроботов А.В., Плотников А.Л., Гущин И.А. Развитие технологии 3D- печати с армированием непрерывным волокном // Известия Волгоградского государственного технического университета. 2021. № 8. С. 81–86.
  4. Rahmani H., Najafi S.H. M., Ashori A. Me­cha­nical performance of epoxy/carbon fiber lamina­ted composites // Journal of Reinforced Plastics and Composites. 2014. Т. 33. № 8. Pp. 733–740.
  5. Никонов В.А., Акимов В.В., Осипчик В.С.,
  6. Олихова Ю.В и др. Эпоксидные связующие для композитной 3D-печати // Успехи в химии и химической технологии. 2017. Т. 31, № 11 (192). С. 82–84.
  7. Каримов А.Х. Особенности проектирования беспилотных авиационных систем нового поколения // Труды МАИ. 2011. № 47. 6 с.
  8. Иванов А.А., Горшков С.С. Проектирование и эксплуатация беспилотных летательных аппаратов. М.: Изд-во «Компания программных продуктов», 2019. 146 с.
  9. ГОСТ 11262–2017. Пластмассы. Метод испытания на растяжение. М.: Стандартинформ, 2018. 24 с.
  10. ГОСТ 4648–2014. Пластмассы. Метод испытания на статический изгиб. М.: Стандарт­информ, 2016. 25 с.
  11. Смирнов М.А., Рыбкин Н.О., Ксенофонтова О.Л. FDM-технология: особенности применения, преимущества, недостатки; сб. науч. тр. вузов России / «Проблемы экономики, финансов и управления производством». 2021. № 48. С. 115–122.
  12. Кондрашов С.В., Пыхтин А.А., Ларионов С.А., Сорокин А.Е. Влияние технологических режимов FDM-печати и состава используемых материалов на физико-механические характеристики FDM-моделей (обзор) // Труды ВИАМ. 2019. № 10 (82). С. 34–49.
  13. Фомина Е.А., Ваниев М.А., Нилидин Д.А. и др. Исследование влияния параметров 3D-печати на свойства изделий из АБС-пластика // Извес­тия Волгоградского государственного техничес­кого университета. 2023. № 5 (276). С. 113–118.
  14. Тимошенко М.В., Кошевая К.С., Балабанов С.В., Сычев М.М. Влияние параметров 3D- печати на физико-механические характеристики материалов // Физика и химия стекла. 2022. Т. 48, № 4. С. 484–492.
  15. Михальченко А.А., Невзорова А.Б., Одарченко И.Б. Влияние режимов 3D-печати термопластами на прочностные свойства изделий //
  16. Вестник ГГТУ им. П.О. Сухого. 2023. № 1. С. 31–40.
  17. Бондаренко Б.А., Баязов В.А., Корнеев О.О. и др. Подбор составов смесей для 3D-печати // Вестник Евразийской науки. 2021. Том 13, № 3. 12 с.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».