Naslov Ispitivanje svojstava prozirne smole na osnovi epoksida korištene za 3D-ispis Naslov (engleski) Testing of properties od transparent resin based on epoxides used in 3D printing Autor Tibor Borna Kesić Mentor Domagoj Vrsaljko (mentor)Član povjerenstva Domagoj Vrsaljko (predsjednik povjerenstva)Član povjerenstva Krunoslav Žižek (član povjerenstva)Član povjerenstva Petar Kassal (član povjerenstva)Ustanova koja je dodijelila Sveučilište u Zagrebu Datum i država obrane 2023-09-22, Hrvatska Znanstveno / umjetničko TEHNIČKE ZNANOSTI Sažetak Polimeri su tvari građene od makromolekula koje nastaju povezivanjem velikog broja ponavljanih jedinica koje se nazivaju monomeri. Aditivna proizvodnja je dio proizvodnoga strojarstva koji se bavi izradbom predmeta nanošenjem materijala u tankim slojevima. U CAD programu se dizajnira željeni model te se ispisuje nekom od tehnologija 3D-ispisa. DLP je jedna od tehnologija aditivne proizvodnje koja se temelji na fotopolimerizaciji, prilikom ispisa se, projektorom valne duljine svijetlosti 405 nm, osvjetljava cijela površina sloja koji se očvršćuje. Ploča za ispis se pomiče vertikalno prema gore nakon svakog stvrdnutog sloj te nastaje model. Cilj ovog završnog rada je ispitati utjecaj kuta ispisa i naknadne obrade u komori za očvršćivanje sa izvorom elektromagnetskog zračenja na primjenska svojstva
3D-ispisanih modela izrađenih od smole Prima™ Creator value STANDARD CLEAR. Ispitat će se utječe li kut ispisa te dodatno očvršćivanje polimernog modela na mehanička, kemijska i toplinska svojstva materijala. Modeli epruveta za ispitivanje svojstava i pločica za bubrenje dizajnirani su korištenjem programa Fusion 360, te su ispisani na uređaju Anycubic Photon M3. Kut ispisa je bio 0°, 45° i 90° u odnosu na ploču za ispis, a vrijeme provedeno u 405 nm komori je bilo 0, 5 i 15 minuta. Mehanička svojstva ispitana su korištenjem mehaničke kidalice vlačnim testom. Kemijska svojstva ispitana su testom bubrenja u vodi, acetonu i metanolu te infracrvenom spektroskopijom. Toplinska svojstva ispitana su diferencijalnom pretražnom kalorimetrijom. Rezultati provedenih eksperimenata pokazali su da kut ispisa i dodatno očvršćivanje utječu na primjenska svojstva materijala. Naknadnim očvršćivanjem uzorci su postali krući, manje žilavi te su pokazivali niže vrijednosti istezanja pri lomu. Uzorci ispisani pod kutom od 0° pokazali su niže istezanje i veću čvrstoću od ostalih. Aceton i metanol su agresivna otapala koja izazivaju bubrenje kojim dolazi do degradacije uzoraka. Naknadnim očvršćivanjem smanjuje se intenzitet bubrenja. Infracrvena spektrometrija je pokazala promjenu strukture molekula očvršćivanjem koja se pratila intenzitetom signala epoksidnih skupina. Pomoću termograma dobivenih diferencijalnom pretražnom kalorimetrijom ne može se zaključiti da kut ispisa utječe na toplinska svojstva, a naknadno umrežavanje blago povisuje temperaturu staklastog prijelaza.
Sažetak (engleski) Polymers are substances composed of macromolecules that form by linking a large number of repetitive units known as monomers. Additive manufacturing is a part of manufacturing engineering that involves creating objects by depositing materials in thin layers. In a CAD program, the desired model is designed and then printed using one of the 3D printing methods. DLP is one of the additive manufacturing technologies based on photopolymerization. During printing, the entire surface of the intended layer is illuminated by a light projector, causing it to solidify. The printing plate moves after each solidified layer, forming the model. The aim of thesis is to investigate the influence of the printing angle and curing, on the functional properties of 3D printed models made from Prima™ Creator Value STANDARD CLEAR resin. Hypotheses are that the angle of printing and curing of the sample after it has been formed affect the mechanical, chemical, and thermal properties of the material. Models of test specimens and swelling test plates were designed using a program Fusion 360 and printed on an Anycubic Photon M3 device. The printing angle was set at 0°, 45°, and 90° with respect to the printing plate, and the time spent in the 405 nm chamber for curing was 0, 5, and 15 minutes. Mechanical properties were assessed with a tensile strenght test. Chemical properties were examined through tests of swelling in water, acetone, and methanol, as well as with infrared spectroscopy. Thermal properties were investigated using differential scanning calorimetry. The results of the conducted experiments demonstrated that the printing angle and curing time influence the functional properties of the material. Subsequent curing made the samples stiffer, less tough, and exhibited lower values of elongation at break. Samples printed at a 0° angle displayed lower elongation and higher strength compared to others. Acetone and methanol, aggressive solvents, caused swelling leading to the breakdown of samples. Curing reduced the intensity of swelling. Infrared spectroscopy indicated a change in molecular structure due to curing, observed through the change of intensity of epoxy group signals. Thermal analysis by differential scanning calorimetry did not conclusively indicate an effect of the printing angle on thermal properties, while additional crosslinking slightly raised the glass transition temperature.
Ključne riječi
polimer
aditivna proizvodnja
fotopolimerizacija
epoksidna smola
Ključne riječi (engleski)
polymer
additive manufacturing
photopolymerization
epoxy resin
Jezik hrvatski URN:NBN urn:nbn:hr:149:356072 Studijski program Naziv: Primijenjena kemija; smjerovi: Kemija u zaštiti okoliša i izvori energije, Specifični materijali i napredne tehnologije, Primijenjena organska kemija Vrsta resursa Tekst Način izrade datoteke Izvorno digitalna Prava pristupa Otvoreni pristup Uvjeti korištenja Datum i vrijeme pohrane 2023-12-01 09:22:04
