Hidrológiai Közlöny, 2022 (102. évfolyam)
2022 / 4. szám
Székely 1. és társai: Kömyezetipari célú szűrők kísérleti előállítása 3D nyomtatással 91 pusa és irányultsága) eredő paraméterek változékonyságának meghatározása volt a cél. Ennek érdekében a különböző nyomtátási beállítások mellett azonos magasságú (1,6 cm) és átmérőjű (4,6 cm) mintatestek kerültek nyomtatásra. A kinyomtatott mintatestek térfogatának és tömegének ismeretében meghatározásra kerültek azok sűrűség és porozitás értékei. Ezt követően merev falú állandó nyomású permeabiméterrel és flexibilis falú permeabiméterrel megmértük azok vízáteresztő képességét. EREDMÉNYEK, KÖVETKEZTETÉSEK ÉS JAVASLATOK A mintatestek Craft Ware 1.18.1 szoftver segítségével történő tervezésekor az egyes paraméterek hatásának vizsgálata érdekében bizonyos paramétereket változatlanul hagytunk, így minden esetben a nyomtató fúvóka mérete 0,4 mm, míg a nyomtatási sebesség 60 mm/s volt. A tervezés és nyomtatás során változó paraméterek a filament anyaga, a nyomtatás hőmérséklete, a térfogat kitöltöttsége és a kitöltés típusai voltak. 40 s/j 30 20 10 h h h I fe I 50 60 70 80 90 100 A mintatest térfogatának kitöltöttsége [%| IPLA [215°C] I FOAM [215°C i FOAM [245°C 1. ábra. A tömeg változása a térfogati kitöltöttség függvényében Figure 1. Change in mass as a function of volumetric filling Az 1. ábrán a Filaticum PLA-ból és a Filaticum Foamból 3D nyomtatott testek tömegeinek változása látható a térfogat kitöltési hányad függvényében. A Filaticum PLA- ból a mintatestek 215 °C, míg a Filaticum Foam-ból 215 °C és 245 °C nyomtatási hőmérsékleten készültek. A Filaticum Foam habosodó szerkezetének köszönhetően ugyanolyan nyomtatási beállítások mellett jóval kisebb sűrűségű mintatestek előállítása lehetséges. Ennek egyik oka, hogy míg a Filaticum PLA testek csak szimplán a térfogat kitöltöttségből eredően porózusak, addig a Filaticum Foam esetében a habosodás következtében válnak kettős porozitású rendszerré. Ugyanakkor az is látható, hogy a hőmérséklet növelésével (245 °C) a mintatestek sűrűsége tovább csökkenthető. Ez azzal magyarázható, hogy a magasabb hőmérséklet hatására az anyag időben később szilárdul meg, így több ideje van a habosodásra és lesz porózusabb a szerkezete. > c ■01 i 6,00E-03 4.00E-03 2,00E-03 0,0OE+O0 50 60 70 80 90 100 ■ FOAM [245°C] ■ FOAM [195°C] A mintatest térfogatának kitöltöttsége [%] 2. ábra. A szivárgási tényező változása a nyomtatási hőmérséklet függvényében Figure 2. Variation of hydraulic conductivity as a function ofprinting temperature A hőmérséklet növelésével járó intenzívebb habosodás következtében a szivárgási tényező értékek is értelemszerűen nőnek (2. ábra). Megfigyeltük, hogy a másodlagos porozitás csak bizonyos térfogat kitöltöttség mellett játszik szerepet. Az 50%-os térfogat kitöltöttség mellett a másodlagos porozitás kevésbé jelentős és a 80% fölötti térfogatkitöltöttség esetében is a 195 °C-on és a 245 °C-on nyomtatott Filaticum Foam minták közel azonos szivárgási tényező értékeket adtak. Ennek oka, hogy az általunk alkalmazott fúvókaméret (0,4 mm) már nem elég precíz a tervezett rétegek nyomtatására a túl vastag extrudált szálak miatt. A 3D mintatestek tervezése és nyomtatása során nem csak a térfogat kitöltöttsége és annak típusa, hanem a kitöltöttség irányultsága is szabályozható, különböző dőlésszögek megadásával. Ennek köszönhetően ugyanolyan mértékű térfogatkitöltöttség és hőmérséklet mellett is változtatható a mintatest szivárgási tényező értéke, amit a 3. ábra is jól mutat. A nyomtatott rétegek dőlésszögének 10°os változtatásával a szivárgási tényező értéke azonos térfogatkitöltöttség és porozitás mellett alacsonyabb értéket vesz fel, mint a vízszintes rétegek esetében, ami a megnövekedett szivárgási útvonalaknak köszönhető.
