PWS 3D-Printer
-
Beste TU Delft,
Momenteel werken wij aan ons profielwerkstuk over 3D-printers. Het idee is om 3D-geprint plastic te vergelijken met plastic geproduceerd met een conventionele productietechniek wat betreft de sterkte. Als plasticsoort denken wij aan nylonpolyamide. We vragen ons ten eerste af of het mogelijk is om een kubus van dit materiaal te maken door jullie 3D-printer. Ten tweede vragen wij ons af of het mogelijk is om kubus te verkrijgen van dit materiaal, geproduceerd met de conventionele productietechnieken. Als dit niet mogelijk is, hebben jullie dan andere suggesties voor het testmateriaal en is nylonpolyamide het beste type plastic om deze vergelijking te maken? Ook zijn wij op zoek naar een apparaat die de krachten op de verschillende kubussen zeer nauwkeurig kan meten. Hebben jullie op de TU een apparaat dat ons daarbij kan helpen?
We hebben polymeren nog niet echt behandeld op school, maar onze PWS begeleider zei iets over verschillen in rangschikking van de polymeren bij 3D-geprint plastic en gewoon plastic. Dus als laatste vraag: verschilt de vorm/plaats van de polymeren in de twee verschillende kubussen?
Als deelvragen dachten wij aan:
-Hoe werkt een 3D-printer?
-Wat is de conventionele productietechniek van nylon polyamide?
-Is er een verschil in prijs en duurzaamheid tussen het 3D-printen van materialen en de conventionele productietechnieken van materialen?
-Wat zijn de toepassingen van 3D-geprint plastic en wat zijn de voor- en nadelen hiervan?Hopelijk kunnen jullie ons hierbij helpen. Misschien hebben jullie nog wat tips om ons plan van aanpak en onze hoofd- en deelvragen aan te passen. Alvast bedankt!
Met vriendelijke groet,
Daisy, Anna en Pien
-
Om terug te komen op de vraag omtrent de polymeren in plastic:
Polymeren zijn lange ketens die vallen onder ‘soft matter’. Normale stoffen hebben een vaste fase, maar soft matter heeft dat niet. Zij hebben in plaats daarvan een glas fase. Deze glas fase heeft zowel eigenschappen van een vaste als van een vloeistof fase.
Polymeer keten zijn heel lang en hinderen elkaar. Hierdoor kunnen ze nooit perfect compact naast elkaar liggen in 'vaste' vorm. Bij het afkoelen van een polymeer geldt hoe langzamer je het afkoelt, hoe meer tijd het krijgt om te ordenen, hoe compacter het totaal. Plastic dat je afkoelt met 1 graden/min is minder compact dan bij afkoelen met 0,5 graden/min.
Het plastic gebruikt voor het 3D-geprinten object is anders gerangschikt dan het originele plastic omdat het nooit met dezelfde snelheid wordt gekoeld.
Zolang twee verschillende kubussen met dezelfde printer zijn gemaakt en met dezelfde koelingssnelheid zullen ze overeenkomen. Polymeren hebben geen perfect vast structuur dus er zullen kleine verschillen zijn zelfs in kubus zelf.Lukt het verder?
Gr
-
Hoi Daisy, Anna en Pien,
Ik zou graag beginnen met antwoord te geven op jullie vraag omtrent de deelvragen.
Nergens lees echt concreet wat jullie hoofdvraag is. Het is namelijk zo dat jullie deelvragen onderdeel moeten zijn van een compleet antwoord op jullie hoofdvraag.Verder heb ik iemand ingeschakeld omtrent jullie vraag over de rangschikking van de polymeren in plastic. Hierover horen jullie spoedig meer.
Wat betrefd het 3D printen is het zeker mogelijk om een kubus te printen. Wij hebben alleen wel onze eigen soorten plastic. Dit is de grootste printer die ik tot mn beschikking heb. Je vind hier ook het materiaal dat we gebruiken.
Om terug te komen op de krachtproeven kunnen jullie dit zeer makkelijk zelf doen. Je zou bijvoorbeeld een staafje en een blokje kunnen printen en dan een kracht en druk proef uitvoeren met gewichten. Onze machines worden namelijk gebruikt voor bachelor studenten en master afstudeer opdrachten en het is heel lastig daar tussen te komen.
Over de conventionele productie methodes zou ik contact zoeken met bedrijven die je plastic kubussen en staven kan leveren. Je kunt zelf nog even google, maar dit is een voorbeeld.
Groetjes,
Joris
-
Beste Joris,
Heel erg bedankt voor alle info. Hieronder heb de verbeterde versie van het plan van aanpak bijgevoegd. Hopelijk is de hoofdvraag nu helder en duidelijker. Nu vragen wij ons af welke soorten plastic er beschikbaar zijn om te printen bij de TU-delft, in verband met ons experiment.
Zoals je misschien ziet zijn er nog wat dingen veranderd: Zo wordt er nu met een staafje gewerkt in plaatst van een kubus. Voor de krachtproef zijn we tot de conclusie gekomen dat een trekbank het meest handig en nauwkeurig is om de hoofdvraag te beantwoorden. Is deze toevallig aanwezig, en bruikbaar op de TU delft? Anders moeten we daarvoor even verder zoeken! Voor de maximale drukopname zijn we ook nog op zoek naar een apparaat die in staat is de druksterkte kan bepalen. Heeft u enig idee waarmee en hoe we dat zouden kunnen meten?Alvast bedankt!
Met vriendelijke groet,
Daisy, Anna en Pien
Hoofdvraag:
In hoeverre verschilt een 3D-geprint kunststofstaaf (nylon polyamide, ABS en PLA) van een kunsstofstaaf (nylon polyamide, ABS en PLA) dat geproduceerd is met conventionele productietechnieken, wat betreft de treksterkte en maximale drukopname?
Deelvragen
-
Hoe werkt een 3D-printer?
-
Hoe wordt op een conventionele manier kunststof geproduceerd, met betrekking tot de productie van handprotheses?
-
Waardoor zou de treksterkte van 3D-geprint kunststof kunnen verschillen van de conventionele manier?
-
In hoeverre verschillen de verschillende 3D-geprinte kunststoffen nylon polyamide, ABS en PLA wat betreft de materiaal eigenschappen?
-
Wat zijn de verschillen tussen 3D-geprinte kunststof producten met honingraadstructuur en massieve 3D-geprinte kunststof producten?
-
Wat zijn de voor- en nadelen wat betreft de toepassing van een 3D-geprinte kunststof handprothese?
Hypothesen /verwachtingen
3D-geprinte kunststof producten zijn minder sterk dan kunststof producten geproduceerd met conventionele productietechnieken.
-
-
Daisy, Anna en Pien,
Ik ben blij te zien dat jullie de hoofd en deelvragen hebben verbeterd. Ze zijn op deze manier erg concreet en duidelijk gesteld. Ook sterk dat jullie een hypothese hebben gesteld.
De filamenten die wij gebruiken bij de TU Delft zijn PVC of PLA. Je moet je wel bedenken dat een staafje geprint niet per se massief is, maar een soort honingraatstructuur kent. Dit zul je ook wel tegenkomen in je eigen onderzoek.
Wat betreft het materieel moet ik jullie nog even het antwoord schuldig blijven. Ik weet dat we deze apparaten wel hebben, maar ik heb geen idee of ik die mag inzetten voor jullie. Dit moet ik even navragen. Echter heb ik een artikel gevonden van een bedrijf in houten die drukproeven heeft gedaan. Misschien dat jullie die eens kunnen contacten.
Ik ga even op onderzoek uit!
Groetjes,
Joris
