Výzkumné centrum ADMiRE na Korutanské univerzitě aplikovaných věd: Charakterizace adheze mezi vrstvami u 3D tiskem vyráběných elastomerů z více materiálů
Případová studie
- Zákazník: Korutanská univerzita aplikovaných věd
- Místo: Villach, Rakousko
- Oblast použití: Výzkum & vzdělávání
- Případ: Charakterizace adheze mezi vrstvami vzorků z vícemateriálových elastomerů vytvořených aditivní výrobou
Listopad 2025
Výzkumné centrum ADMiRE na Korutanské univerzitě aplikovaných věd provádí T-zkoušku v odlupování (T-peel test) na stroji zwickiLine 1 kN pro přesnou charakterizaci vícemateriálových elastomerů vyráběných 3D tiskem. Cílem je analyzovat přilnavost mezi měkkými materiály, což je zásadní pro inovativní aplikace v lékařském inženýrství a v oblastech měkké robotiky či nositelné elektroniky.
Výzkumné centrum ADMiRE (FH Kärnten gGmbH)
Výzkumné centrum ADMiRE je součástí Korutanské univerzity aplikovaných věd se sídlem ve Villachu. Specializuje se na aditivní výrobu (3D tisk), inteligentní robotiku a vestavěné senzorové systémy. Výzkum se zaměřuje na materiály, design, procesy a aplikace, přičemž hlavní roli hraje udržitelnost.
Zvláštní pozornost je věnována aditivní výrobě založené na vytlačování polymerních filamentů a granulí. Cílem centra je posunout technologie aditivní výroby vpřed v souladu s Evropským zeleným údělem (European Green Deal) a zpřístupnit je širokému okruhu uživatelů. Na praktickém využití výsledků výzkumu centrum spolupracuje s regionálními, rakouskými i evropskými průmyslovými partnery.
Mezi aktuální projekty patří vývoj inteligentních protetických a ortotických systémů s aplikacemi pro exoskeletony, chytré vložky do bot, integrace robotiky a 3D tisku, vícemateriálové a vícerozsahové tiskové procesy nebo využití biologicky odbouratelných a recyklovaných polymerních materiálů z obnovitelných zdrojů. Součástí portfolia je také integrace aditivní výroby do výuky a vývoje produktů.
Zadání
Charakterizace přilnavosti mezi vrstvami materiálu pro zlepšení funkční životnosti a odolnosti proti únavě materiálu
Výzkumné centrum ADMiRE čelilo výzvě přesně zhodnotit přilnavost mezi jednotlivými vrstvami materiálu ve flexibilních vícevrstvých strukturách. Tyto struktury jsou vytvářeny pokročilými aditivními výrobními procesy a musí odolávat stálému mechanickému namáhání za reálných podmínek. Důvod: Přesná analýza přilnavosti mezi vrstvami je klíčová pro zajištění funkční spolehlivosti a životnosti součástí i pro cílený rozvoj materiálů a výrobních procesů.
Řešení ZwickRoell
T-zkouška v odlupování pro hodnocení adheze vícemateriálových vrstev
Pro spolehlivé stanovení pevnosti adheze elastomerů různé tvrdosti vyrobených aditivní výrobou využívá výzkumné centrum ADMiRE T-zkoušku v odlupování podle normy ISO 11339:2022. Jedná se o standardizovanou metodu pro stanovení mezivrstevní přilnavosti ve vícevrtstvých strukturách. Zkušební vzorek se skládá ze dvou propojených elastomerů vyrobených 3D tiskem s překryvným rozhraním.
Během zkoušky jsou dvě spojené vrstvy odtrhávány pod úhlem 180° za definovaných podmínek. Zkušební stroj zwickiLine měří sílu potřebnou k oddělení materiálů podél rozhraní. Tento postup umožňuje přesně stanovit průměrnou odtrhovou sílu a typ porušení. Metoda poskytuje spolehlivá data o kvalitě spoje materiálů a slouží jako základ pro další rozvoj odolných vícemateriálových součástí v oblasti aditivní výroby.
„Použití zwickiLine 1 kN nám umožňuje hlouběji porozumět chování přilnavosti mezi měkkými materiály, což je nezbytný základ pro vývoj nové generace lékařských zařízení, nositelné elektroniky a měkké robotiky.“
Deniz Varsavas, výzkumný asistent ve výzkumném centru ADMiRE
Výsledek
Přesné výsledky pro výběr vhodných kombinací materiálů
Díky zkušebnímu stroji zwickiLine získává výzkumné centrum ADMiRE vysoce přesné výsledky při hodnocení adheze mezi vrstvami ve strukturách složených z více materiálů. Přesné řízení systému a jeho vysoká flexibilita umožňují spolehlivou analýzu odtrhové síly a způsobu porušení.
Získaná data představují pevný základ pro výběr vhodných kombinací materiálů v aditivní výrobě. Současně podporují vývoj udržitelných a vysoce výkonných řešení v oblasti polymerní techniky. Zkušební technika tak významně přispívá k optimalizaci konstrukčních i výrobních procesů.
