Vliv rychlosti deformace na mechanické chování 3D tištěných polymerů

Abstract

V teoretické části se diplomová práce zabývá problematikou vysokých rychlostí deformace, přehledem dostupných zkušebních metod, principy měření mechanických vlastností a technologií 3D tisku. Experimentální část je zaměřena na zkoumání vlivu rychlosti deformace na mechanické vlastnosti 3D tištěných polymerů, konkrétně materiálů PLA a ASA. Pro testování jsou navrženy a vyrobeny ploché zkušební vzorky technologií 3D tisku s orientací vrstev 0° a 90° vůči směru zatěžování. Mechanické vlastnosti jsou hodnoceny na základě kvazistatických zkoušek na univerzálním trhacím stroji a dynamických zkoušek na speciálním vysokorychlostním zařízení. Naměřené hodnoty jsou analyzovány, porovnány a interpretovány s ohledem na orientaci vláken a použitý materiál. Pro ověření výsledků dynamických zkoušek je provedena numerická simulace.

The theoretical part of the thesis deals with the issue of high strain rates, provides an overview of available testing methods, principles of measuring mechanical properties, and 3D printing technology. The experimental part focuses on investigating the effect of strain rate on the mechanical properties of 3D-printed polymers, specifically PLA and ASA materials. Flat test specimens are designed and manufactured using 3D printing technology with layer orientations of 0° and 90° relative to the loading direction. Mechanical properties are evaluated based on quasi-static tests using a universal testing machine and dynamic tests using a specialized high-speed device. The measured values are analyzed, compared, and interpreted with respect to fiber orientation and the material used. To validate the results of the dynamic tests, numerical simulation is performed.