ผลกระทบของความชื้นต่อสมบัติทางกลของชิ้นงานในการพิมพ์ 3 มิติ ด้วยวัสดุไนล่อน 6

Authors

  • อุกฤษฏ์ ธนทรัพย์ทวี อาจารย์สาขาวิศวกรรมอุตสาหการ คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคลล้านนา ตาก, 41/1 ถนนพหลโยธิน ตำบลไม้งาม อำเภอเมืองตาก จังหวัดตาก 63000
  • มาโนช นำฟู อาจารย์สาขาวิศวกรรมอุตสาหการ คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคลล้านนา ตาก, 41/1 ถนนพหลโยธิน ตำบลไม้งาม อำเภอเมืองตาก จังหวัดตาก 63000
  • กิตติ วิโรจรัตนาภาพิศาล อาจารย์สาขาวิศวกรรมอุตสาหการ คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคลล้านนา ตาก, 41/1 ถนนพหลโยธิน ตำบลไม้งาม อำเภอเมืองตาก จังหวัดตาก 63000

Keywords:

3D Printing Technology, Nylon 6, Moisture, Mechanical Properties

Abstract

This research studies the impact of moisture on the mechanical properties of 3D printed specimens from Nylon 6 (PA6). Nylon filaments were left in lab conditions for 5 different time periods prior to printing to absorb varied moisture levels. As the exposure time of the filaments in the lab atmosphere increased from 7 days to 35 days, higher amounts of moisture were absorbed by the nylon filaments [1]. After each exposure time period, the nylon filaments were printed to fabricate test specimens for evaluating tensile strength and impact resistance. The experimental results indicated that the exposure time of the filaments to ambient air affected the ultimate tensile strength and impact resistance of the test specimens. As the exposure time increased from 7 days to 35 days, the ultimate tensile strength and impact resistance progressively decreased. This suggests that as the nylon filaments were left in ambient lab conditions for longer periods, from 7 days to 35 days, they absorbed more moisture. The moisture absorption resulted in a 43.1% decrease in ultimate tensile strength, and a 29.2% decrease in impact resistance.

References

Haijun G, Michael R, Zezheng W, Lianjun W. Impact of moisture absorption on 3D printing nylon filament. Solid Freeform Fabrication 2022: Proceedings of the 33rd Annual International Solid Freeform Fabrication Symposium – An Additive Manufacturing Conference; 2022 Jul 25-27; Austin, Texas USA. Austin: The University of Texas at Austin; 2022. p.16-22.

Jiang S, Liao G, Xu D, Liu F, Li W, Cheng Y, et al. Mechanical properties analysis of polyetherimide parts fabricated by fused deposition modeling. High Perform Polymers 2019;31(1):97-106.

El Magri A, El Mabrouk K, Vaudreuil S, Chibane H, Touhami ME. Optimization of printing parameters for improvement of mechanical and thermal performances of 3D printed poly (ether ketone) parts. Journal of Applied Polymer Science 2020;137(37):49087.

Valerga AP, Batista M, Salguero J, Girot F. Influence of PLA filament conditions on characteristics of FDM parts. Materials. 2018;11(8):1322.

Thai Meteorological Department. Climate of Thailand [Online]. 2022 [cited 2023 Mar 5]. Available from: https://www.tmd.go.th/info. (In Thai)

Nattawat. How to select 3D filament for 3D printer [Online]. 2018 [cited 2023 Mar 5]. Available from: https://www.siamreprap.com/2020/01/how-to-select-3d-filament-for-3d-printer/#nylon-filament. (In Thai)

Monson L, Braunwarth M, Extrand CW. Moisture absorption by various polyamides and their associated dimensional changes. Journal of Applied Polymer Science 2008;107: 355-63.

Banjo AD, Agrawal V, Auad ML, Celestine AN. Moisture-induced changes in the mechanical behavior of 3D printed polymers. Composites Part C: Open Access 2022;7: 100243.

Polymaker. Technical Data Sheet [Online]. 2023 [cited 2023 Mar 5]. Available from: https://polymaker.com/product/polymide-pa6-cf/

ASTM International. D638 – 10. Standard test method for tensile properties of plastics. [Online]. 2020 [cited 2023 Mar 5]. Available from: https://edisciplinas.usp.br/pluginfile.php/4839427/mod_resource/content/4/D638.1207962-1.pdf

International Organization for Standardization. ISO 179-1:2000. Plastics - determination of charpy impact properties - part 1: non-instrumented impact test. Geneva, Switzerland: ISO; 2000.

Bonada J, Pastor M, Buj-Corral I. Influence of infill pattern on the elastic mechanical properties of fused filament fabrication (FFF) parts through experimental tests and numerical analyses. Materials 2021;14(18):5459.

Downloads

Published

2024-04-29

Issue

Section

บทความวิจัย (Research Article)