Адитивне формування еластичних виробів з ПВХ пластизолю

Abstract

Міцність при розриві та відносне видовження при розриві для всіх досліджуваних зразків визначали за ISO 527, густину зразків – за PN-EN ISO 1183-1, показник текучості розплаву – за ISO1133:2005, твердість за Шором А – за ISO 868. Створена технологія адитивного формування м’яких та еластичних виробів з рідкого витратного матеріалу. Вихідною сировиною для формування об’єктів виступає рідка композиція ПВХ, що здатна перетворюватись з рідкого стану пластизолю у еластичний пластикат. Створена технологія дозволяє створювати вироби складної геометричної форми з твердістю за шкалою Шор А від 5 до 90 од. Розроблена технологія дозволяє створювати вироби з композитних матеріалів та пін на основі ПВХ та може бути реалізована на устаткуванні для технології FFF. Склад композиції дозволяє регулювати твердість та еластичність отримуваних виробів у широких межах, додавання пігментів та барвників дозволяє отримувати вироби різної кольорової гами. Розроблена технологія володіє більш високою швидкістю формування, ніж технологія FFF. Можливою сферою застосування створеної технології є виготовлення ущільнень, звукоізолюючих матеріалів, поглиначів ударів та вібрацій, елементів дизайну та одягу, взуття. Експериментально підтверджено можливість адитивного формування ПВХ пластизолю на тканинну підкладку. Досліджено особливості формування та властивості виробів, отриманих методом адитивного формування рідкого ПВХ пластизолю. Формування виробу відбувається через процес одночасного перетворення пластизолю у розплавлений пластикат в екструдері. Розроблено метод адитивного формування виробів з рідкого пластизолю, що дозволяє отримувати вироби з низькою твердістю та високою еластичністю. Розроблена технологія дозволяє формувати вироби з композиційних матеріалів та пін з модернізацією доступного устаткування.

Прочность при разрыве и относительное удлинение при разрыве для всех исследуемых образцов определяли по ISO 527, плотность образцов – по PN-EN ISO 1183-1, показатель текучести расплава – по ISO1133: 2005, твердость по Шору А – по ISO 868. Создана технология аддитивного формования мягких и эластичных изделий из жидкого расходного материала. Исходным сырьем для формирования объектов выступает жидкая композиция ПВХ, способная превращаться из жидкого состояния пластизоля в эластичный пластикат. Созданная технология позволяет создавать изделия сложной геометрической формы с твердостью по шкале Шор от 5 до 90 ед. Разработанная технология позволяет создавать изделия из композитных материалов и пен на основе ПВХ и может быть реализована на оборудовании для технологии FFF. Состав композиции позволяет регулировать жесткость и эластичность получаемых изделий в широких пределах, добавление пигментов и красителей позволяет получать изделия различной цветовой гаммы. Разработанная технология обладает более высокой скоростью формирования, чем технология FFF. Возможной областью применения созданной технологии является изготовление уплотнений, звукоизолирующих материалов, поглотителей ударов и вибраций, элементов дизайна и одежды, обуви. Экспериментально подтверждена возможность аддитивного формования ПВХ пластизоля на тканевую подкладку. Исследованы особенности формования и свойства изделий, полученных методом аддитивного формования жидкого ПВХ пластизоля. Формование изделия происходит через процесс одновременного преобразования пластизоля в расплавленный пластикат в экструдере. Разработан метод аддитивного формирования изделий из жидкого пластизоля, что позволяет получать изделия с низкой твердостью и высокой эластичностью. Разработанная технология позволяет формировать изделия из композиционных материалов и пен с модернизацией доступного оборудования.

The tensile strength and elongation at break for all the studied samples were determined according to ISO 527, the density of the samples according to PN-EN ISO 1183-1, the melt flow rate according to ISO 1133: 2005, the Shore A hardness according to ISO 868. The technology of additive manufacturing of soft and elastic products from liquid consumables has been created. The initial raw material for the formation of objects is the liquid composition of PVC, which can be transformed from the liquid state of plastisol to elastic plastic part or article. The created technology allows to create products of complex geometric shape with a hardness on the Shore scale of 5 to 90 units. The developed technology allows to create products from composite materials and foam based on PVC and can be implemented on equipment for FFF technology. The composition of the plastisol allows to adjust the hardness and elasticity of the products obtained over a wide range, the addition of pigments and dyes allows reach different colors. The developed technology has a higher forming speed rate than the FFF technology. A possible field of application is the manufacture of seals, soundproof materials, shock and vibration absorbers, design elements of clothing and shoes. The possibility of additive manufacturing of PVC plastisol on a fabric has been experimentally confirmed. The new features of the addition manufacturing of liquid PVC plastisol and properties of products obtained by the method are investigated. Product formation takes place through the process of simultaneously converting plastisol to molten plastic compound in an extruder. The method of additive manufacturing of products from liquid plastisol is developed, which allows to obtain products with low hardness and high elasticity. The developed technology allows the formation of products from composite materials and foams with the modernization of widely available equipment.