Project

Interactieve communicatie tussen materiaal en machineontwerp voor productie met gefuseerde filament fabricatie: gecombineerd modellering en experimenteel onderzoek van meerdere zones

Looptijd
01-11-2020 → Lopend
Financiering
Fonds voor Wetenschappelijk Onderzoek - Vlaanderen (FWO)
Mandaathouder
Onderzoeksdisciplines
  • Engineering and technology
    • Manufacturing processes, methods and technologies
    • Materials processing
    • Polymer processing
 
Projectomschrijving

Fused filament fabrication (FFF) is een populaire additive manufacturing (AM) methode die gebruikt wordt in prototyping en in desktopprinters. Industrieel gebruik wordt momenteel verhinderd door een gebrek aan materialen met goede mechanische eigenschappen en verwerkbaarheid. Hoewel er kunststoffen bestaan met goede mechanische eigenschappen en deze theoretisch verwerkbaar zijn met FFF blijft dit in de praktijk moeilijk. Het grootste probleem is een gebrek aan fundamentele kennis over het gedrag van het polymeer tijdens extrusie en depositie. Hierdoor is het bepalen van optimale printparameters een tijds- en kostenintensief trial and error proces. Het is ook mogelijk dat dezelfde parameters niet op een andere machine kunnen worden gebruikt doordat het machineontwerp ook een grote invloed heeft op de optimale parameters. Het is geweten dat de vloei in de nozzle en tijdens de depositie bepalend zijn voor de mechanische sterkte en vormvastheid van het eindproduct, maar de achterliggende processen zijn nog vrijwel ongekend. Dit doctoraatsonderzoek heeft als doel deze kennis te creëren door het FFF proces op te delen in vier modellerings zones en deze apart te beschrijven door modelleringen en experimenteel onderzoek. Het model zal ook gebruikt worden om de invloeden van alle relevante printparameters op microscopisch niveau te onderzoeken. Er zal ook een methode worden ontwikkeld om afhankelijk van materiaaleigenschappen en printerontwerp de optimale printparameters te bepalen.