Raziskovalni center ADMiRE - Koroška univerza uporabnih znanosti: Karakterizacija 3D-natisnjenih večmaterialnih elastomerov
Študija primera
- Kupec: Univerza uporabnih znanosti Koroška
- Lokacija: Beljak, Avstrija
- Industrija: Raziskovalni inštitut in akademija
- Tema: Karakterizacija medfazne adhezije aditivno izdelanih elastomerov na večmaterialnih vzorcih
November 2025
Raziskovalni center ADMiRE na Univerzi uporabnih znanosti na Koroškem uporablja preskus T-odlepljanja z zwickiLine 1 kN za natančno karakterizacijo 3D-natisnjenih večmaterialnih elastomerov. Cilj je analizirati oprijem med mehkimi materiali – ključna osnova za inovativne aplikacije v medicinskem inženirstvu, mehki robotiki in nosljivi elektroniki.
Raziskovalni center ADMiRE (Univerza uporabnih znanosti na Koroškem gGmbH)
Raziskovalni center ADMiRE je raziskovalni center Univerze uporabnih znanosti na Koroškem s sedežem v Beljaku. Specializiran je za aditivno proizvodnjo (3D-tiskanje), inteligentno robotiko in vgrajene senzorske sisteme. Raziskave se osredotočajo na materiale, oblikovanje, procese in uporabo, pri čemer ima trajnost osrednjo vlogo.
Poseben poudarek je na aditivni proizvodnji, ki temelji na ekstruziji materialov z uporabo polimernih filamentov in granul. Raziskovalni center ADMiRE si prizadeva za napredek tehnologij aditivne proizvodnje v skladu z evropskim zelenim dogovorom in njihovo dostopnost široki bazi uporabnikov. Center tesno sodeluje z regionalnimi, avstrijskimi in evropskimi industrijskimi partnerji, da bi rezultate raziskav prenesel v prakso.
Trenutni projekti vključujejo razvoj inteligentnih protetičnih in ortotičnih sistemov z aplikacijami za eksoskelete, pametne vložke, integracijo robotike in 3D-tiskanja, večmaterialne in večosne tiskarske procese ter uporabo biološko razgradljivih in recikliranih polimernih materialov. Del ponudbe je tudi integracija aditivne proizvodnje v poučevanje in razvoj izdelkov.
Naloga
Karakterizacija medfazne adhezije za izboljšano funkcionalno vzdržljivost in podaljšano življenjsko dobo do utrujanja
Raziskovalni center ADMiRE se je soočil z izzivom natančne ocene adhezije med posameznimi plastmi materiala v fleksibilnih, večplastnih strukturah. Te strukture so ustvarjene z uporabo naprednih aditivnih proizvodnih procesov in morajo prenesti stalne mehanske obremenitve v resničnih pogojih. Razlog: Natančna analiza medfazne adhezije je ključnega pomena za zagotavljanje funkcionalne zanesljivosti in življenjske dobe utrujanja komponent ter za ciljno usmerjeno spodbujanje razvoja materialov in procesov.
ZwickRoell rešitev
T-preskus odlepljanja za preskušanje oprijema med večmaterialnimi plastmi
Za zanesljivo oceno lepilne trdnosti med aditivno izdelanimi elastomeri z različno trdoto raziskovalni center ADMiRE uporablja T-preskus odlepljanja po standardu ISO 11339:2022. To je standardizirana preskusna metoda za določanje medfazne adhezije v večplastnih strukturah. Preskusni vzorec je sestavljen iz dveh med seboj povezanih elastomerov, izdelanih s 3D-tiskanjem s prekrivajočim se vmesnikom.
Med preskusom se dve vezani plasti pod nadzorovanimi pogoji razmakneta pod kotom 180°. Preskusni stroj zwickiLine meri silo, potrebno za nadaljnje ločevanje materialov vzdolž lepljene površine. To omogoča enostavno natančno določitev povprečne trdnosti odlepljanja in vrste okvare. Ta metoda zagotavlja zanesljive podatke o kakovosti vezi materialov in služi kot osnova za nadaljnji razvoj trajnih komponent, izdelanih iz več materialov na področju aditivne proizvodnje.
»Uporaba zwickiLine 1 kN nam omogoča globlje razumevanje adhezijskega vedenja med mehkimi materiali, kar je bistvena osnova za razvoj naslednje generacije medicinskih pripomočkov, nosljivih sistemov in mehke robotike.«
Deniz Varsavas, Raziskovalni asistent, Raziskovalni center ADMiRE
Rezultat
Natančni rezultati za izbiro primernih kombinacij materialov
Z uporabo preskusnega stroja zwickiLine raziskovalni center ADMiRE dosega zelo natančne rezultate preskusov pri ocenjevanju medfazne adhezije v strukturah, sestavljenih iz več materialov. Natančen nadzor in visoka prilagodljivost sistema omogočata zanesljivo analizo odpornosti proti odlepljanju in obnašanja pri lomu.
Ti podatki zagotavljajo trdno podlago za izbiro ustreznih kombinacij materialov v aditivni proizvodnji. Hkrati podpirajo razvoj trajnostnih in visokozmogljivih rešitev v polimerni tehnologiji. Tehnologija preskušanja pomembno prispeva k optimizaciji procesov načrtovanja in proizvodnje.
