Научно-исследовательский центр ADMiRE Университета прикладных наук Каринтии: Определение характеристик напечатанных на 3D-принтере эластомеров из нескольких материалов
Случай из практики
- Заказчик: Университет Каринтии
- Город: Филлах, Австрия
- Отрасль: институты и академия
- Тема: определение характеристик поверхностной адгезии аддитивно изготовленных эластомерных образцов из нескольких материалов
ноябрь 2025
В научно-исследовательском центре ADMiRE Университета Каринтии проводят испытания на Т-образное отслаивание на машине zwickiLine 1 кН для прецизионного определения характеристик напечатанных на 3D-принтере эластомеров из нескольких материалов. Целью является анализ адгезии между мягкими материалами – важнейшей основы для инновационного применения в области медицинской техники, мягкой робототехники и носимых устройствах.
Научно-исследовательский центр ADMiRE (FH Kärnten GmbH)
ADMiRE - научно-исследовательский центр Университета Каринтии, расположенный в городе Филлах. Он специализируется на аддитивном изготовлении (3D-печать), интеллектуальной робототехнике и встроенных сенсорных системах. Исследования сосредоточены на следующих областях: материал, дизайн, процесс и применение, при этом центральную роль играет экологичность.
Особое внимание уделяется аддитивному производству материалов методом экструзии с использованием полимерных комплексных нитей и гранул. Научно-исследовательский центр ADMiRE ставит своей целью дальнейшее развитие технологий аддитивного производства в соответствии с Европейским зеленым соглашением и обеспечение их доступности для широкого круга пользователей. Центр тесно сотрудничает с региональными, австрийскими и европейскими промышленными партнерами для перевода результатов исследований в практическое применение.
Текущие проекты включают разработку интеллектуальных протезно-ортопедических систем с перспективой создания экзоскелетов, умных стелек, сочетание робототехники и 3D-печати, многоматериальных и многоосевых процессов печати, а также использование биоразлагаемых и перерабатываемых полимерных материалов. Интеграция аддитивного производства в обучение и разработку продукции также является частью портфолио.
Задача
Определение характеристик поверхностной адгезии для улучшения функциональности и увеличения срока службы
Научно-исследовательский центр ADMiRE столкнулся с проблемой точной оценки адгезии между отдельными слоями материалов в гибких многослойных конструкциях. Эти конструкции создаются с помощью передовых процессов аддитивного производства и должны выдерживать длительную механическую нагрузку в реальных условиях. Основание: Точный анализ поверхностной адгезии имеет решающее значение для обеспечения функциональной надежности и срока службы компонентов, а также для целенаправленного совершенствования материалов и технологических процессов.
Решение фирмы ZwickRoell
Испытание на Т-образное отслаивание для определения адгезии между слоями материала
Чтобы надежно оценить адгезию между аддитивно изготовленными эластомерами различной твердости в исследовательском центре ADMiRE используют испытание на Т-образное отслаивание согласно стандарту ISO 11339:2022. Это стандартизированный метод испытаний для определения поверхностной адгезии в многослойных конструкциях. Образец состоит из двух соединенных между собой эластомеров, изготовленных с помощью 3D-печати с перекрывающейся поверхностью контакта.
В ходе испытания два соединенных слоя растягивают под углом 180° в контролируемых условиях. При этом используемая испытательная машина zwickiLine измеряет усилие, необходимое для продолжения разделения вдоль поверхности соединения. Это позволяет точно определить среднюю прочность при отслаивании и тип разрушения. Этот метод обеспечивает получение надежных данных о качестве соединения материалов и создает основу для дальнейшей разработки долговечных компонентов, состоящих из нескольких материалов, в области аддитивного производства.
„Используя машину zwickiLine 1 кН, мы получаем более глубокое понимание адгезионных свойств мягких материалов, что является важной основой для разработки следующего поколения медицинских устройств, носимых систем и мягкой робототехники"
Дениз Варсавас, научная сотрудница исследовательского центра ADMiRE
результат
Точные результаты для выбора подходящих комбинаций материалов
Используя испытательную машину zwickiLine, специалисты исследовательского центра ADMiRE получают высокоточные результаты измерений при оценке поверхностной адгезии в конструкциях, состоящих из нескольких материалов. Точный контроль и высокая адаптивность системы позволяют проводить надежный анализ прочности при отслаивании и поведения при разрушении.
Эти данные образуют хорошую основу для выбора подходящих комбинаций материалов в аддитивном производстве. В то же время они поддерживают разработку экологичных и высокопроизводительных решений в области полимерных технологий. Таким образом, испытательная технология вносит значительный вклад в оптимизацию процессов проектирования и производства.
