Spannungs- und Dehnungseigenschaften von 3D-Druck Resin

Spannungs- und Dehnungseigenschaften von 3D-Druck Resin

Technische Kennwerte für DruckWege Resin im Vergleich

Jeder Werkstoff, jedes Material hat seine Kennwerte, die entlang harmonisierter Prüfmethoden bestimmt werden können. Hierbei kommt es vor allem darauf an, welche Werte und Eigenschaften miteinander vergleichbar gemacht werden sollen und welche zu erwartenden Einsatzgebiete die Materialien nach der Umsetzung des Modells haben. Insbesondere für funktionelle und Prototyping Resins ist die Kenntnis über die Materialeigenschaften, gekoppelt an die richtigen Belichtungszeiten, eine wichtige Voraussetzung bei der Wahl der richtigen Rohstoffe.

Zugversuche mit DruckWege Resin

Ein zentraler Versuchsaufbau erfolgt nach ISO 527-1 mit der Prüfung nach Zug mit definierten Probengrößen für Kunststoffe. Hierbei werden die Prüfkörpergeometrien, Prüfgeschwindigkeit und Messwerteerfassung definiert, so dass daraus das Spannungs-Dehnungs-Diagramm ermittelt werden kann. Die charakteristischen Kenngrößen, die daraus ermittelt werden, sind u.a.:

  • (Zug-)Elastizitätsmodul (modulus of elasticity in tension)
  • Streckspannung (yield stress)
  • Streckdehnung (yield strain)
  • Bruchspannung (tensile stress at break)
  • Bruchdehnung (tensile strain at break)
  • Zugfestigkeit (tensile stress)

Wichtig sind hierbei die Anzahl der Proben, die insbesondere für eine statistische Relevanz ausschlaggebend sind. Insbesondere beim 3D-Druck ist die Repliziergenauigkeit der Modelle hoch, jedoch kann es Unterschiede der Ergebnisse geben bei Orientierung der Proben, Unterstützung der Modelle durch Stützen, Offsets oder unterschiedlichen Bestrahlungsquellen.

Im folgenden sind die DruckWege Resins Standard (stellvertretend in rot), PRO, PRO Flex und Dental Model in den Vergleich gestellt worden.

Dehnungseigenschaften der Zugproben

Die Bruchdehnung gibt die bleibende Verlängerung der Zugprobe nach dem Bruch an, immer bezogen auf die Anfangsmesslänge. Sie charakterisiert die Verformungsfähigkeit (bzw. Duktilität) eines Werkstoffes.

Wo einerseits die Formstabilität bei den Materialien Standard, PRO und Dental Model gewollt ist, liegt auf der anderen Seite die deutlich höhere Elastizität des Flex Materials. Gerade im Dentalbereich sind harte und weniger elastische Materialien für Rohformen gegenüber Tiefziehschienen oder als Passvorlagen für Brücken wichtig oder aber bei generellen Abformungsvorgängen für Silikone oder andere Elastomere.

E-Modul und Zugfestigkeit

Der Elastizitätsmodul ist ein Materialkennwert, der bei linear-elastischem Verhalten den proportionalen Zusammenhang zwischen Spannung und Dehnung bei der Verformung eines festen Körpers beschreibt. Der Elastizitätsmodul ist also die Proportionalitätskonstante im Hookeschen Gesetz und gibt gleichzeitig eine Vergleichsmöglichkeit über die Elastizität von Materialien wieder. So kann vereinfacht gesagt werden, je kleiner der E-Modul, desto elastischer das Material. So liegt das PRO Flex beispielsweise in der Region eines Kautschuks, was zumindest den E-Modul anbelangt. Weitere Bewertungskriterien, wie etwa die Oberflächenhärte müssen hierbei ebenso in Betracht gezogen werden.

Bei der Zugfestigkeit wird die maximale mechanische Zugspannung, die der Werkstoff aushält, beschrieben und aus der maximal erreichten Zugkraft bezogen auf den Ursprungsquerschnitt der Probe errechnet.

Alle Werte sind in den Datenblättern von DruckWege angegeben. Weiterhin gelten die Anforderungen, die an Materialien aus Sicht der Sicherheit gestellt werden, was in den Sicherheitsdatenblättern festgelegt ist. Weitere Analysen zu DruckWege Resins, finden Sie hier zur Oberflächengenauigkeit.

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