Влияние термической обработки на механические свойства деталей из PLA, напечатанных методом 3D-печати

Полимолочная кислота (PLA) — один из наиболее распространённых материалов, используемых в виде филамента при 3D-печати, которая относится к аддитивным технологиям: принтер послойно наносит на рабочую платформу полурасплавленный филамент, формируя деталь заданных размеров. Механические свойства деталей, напечатанных методом 3D-печати, как правило, ниже, чем у изделий, изготовленных традиционными методами, например литьём под давлением. Основными причинами сравнительно низких механических характеристик являются недостаточное формирование связей между филаментами и остаточные термические напряжения, возникающие из-за перепадов температуры в процессе печати. Термическая обработка напечатанной детали может значительно уменьшить внутренние напряжения, сформировавшиеся в процессе печати, а также улучшить образование связей между филаментами. Механические свойства PLA, особенно характеристики при растяжении, можно повысить примерно на 80% при термической обработке при температуре около 100 °C в течение 4 ч. Для оценки теплостойкости образцов используют испытание на температуру деформации под нагрузкой (HDT). Это испытание также показало повышение теплостойкости термообработанных деталей примерно на 73% по сравнению с деталями без термической обработки. Термическая обработка деталей, изготовленных методом 3D-печати, сама по себе обеспечивает значительное улучшение механических свойств по сравнению с необработанными деталями.