Improvement of interface adhesion in multi-material FDM 3D printing processes of chemically dissimilar polymers through the creation of mechanical interlocking structures. A study of the impact on interface adhesion of the number of interlocking structures and layer height variation. After identifying the possible combinations of process parameters, the specimens were printed and subjected to tensile testing. The results confirm the effectiveness of mechanical interlocking in improving the tensile strength of multi-material specimens. Furthermore, it is reasonable to hypothesize a direct proportional relationship between the mechanical performance indicators (UTS and elongation at break) and the identified process parameters. The approach is well-suited for use with various material combinations.

Miglioramento dell'adesione all'interfaccia in processi di stampa 3D FDM multimateriale di polimeri chimicamente dissimili tramite la creazione di strutture di interlocking meccanico. Studio dell'impatto sull'adesione all'interfaccia della variazione del numero delle strutture di interlocking e della altezza layer. Dopo aver individuato le possibili combinazioni di parametri di processo, si è proceduto alla stampa dei provini ed a successivi test di trazione. Dai risultati ottenuti è possibile confermare l’efficacia dell’interlocking meccanico nel migliorare la resistenza a trazione di provini multimateriale. È, inoltre, ragionevole ipotizzare una relazione di proporzionalità diretta tra gli indicatori della performance meccanica (UTS ed elongazione a rottura) ed i parametri di processo individuati. L’approccio ben si presta all’utilizzo con diverse combinazioni di materiali.

OTTIMIZZAZIONE DELLA STAMPA 3D MULTIMATERIALE MEDIANTE TUNING DELLA MICROSTRUTTURA DELL'INTERFACCIA

MEZZANOTTE, ENRICO PIO
2024/2025

Abstract

Improvement of interface adhesion in multi-material FDM 3D printing processes of chemically dissimilar polymers through the creation of mechanical interlocking structures. A study of the impact on interface adhesion of the number of interlocking structures and layer height variation. After identifying the possible combinations of process parameters, the specimens were printed and subjected to tensile testing. The results confirm the effectiveness of mechanical interlocking in improving the tensile strength of multi-material specimens. Furthermore, it is reasonable to hypothesize a direct proportional relationship between the mechanical performance indicators (UTS and elongation at break) and the identified process parameters. The approach is well-suited for use with various material combinations.
2024
OPTIMIZATION OF MULTI-MATERIAL 3D PRINTING THROUGH TUNING OF THE INTERFACIAL MICROSTRUCTURE
Miglioramento dell'adesione all'interfaccia in processi di stampa 3D FDM multimateriale di polimeri chimicamente dissimili tramite la creazione di strutture di interlocking meccanico. Studio dell'impatto sull'adesione all'interfaccia della variazione del numero delle strutture di interlocking e della altezza layer. Dopo aver individuato le possibili combinazioni di parametri di processo, si è proceduto alla stampa dei provini ed a successivi test di trazione. Dai risultati ottenuti è possibile confermare l’efficacia dell’interlocking meccanico nel migliorare la resistenza a trazione di provini multimateriale. È, inoltre, ragionevole ipotizzare una relazione di proporzionalità diretta tra gli indicatori della performance meccanica (UTS ed elongazione a rottura) ed i parametri di processo individuati. L’approccio ben si presta all’utilizzo con diverse combinazioni di materiali.
stampa 3D
interlocking
multimateriale
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