Во все тяжкие или свойства ClothoABS в лабораторных испытаниях

Есть утверждения, а есть факты. Как известно, факты — вещь упрямая. Они не подвержены короблению, усадке, устойчивы к УФ-облучению и истиранию, совсем как результаты лабораторных тестов филаментов линейки Clotho ABS (немного нативной рекламы).

А если серьезно, компания Импринта всегда следует стратегии — «Ответственный подход к достижению высоких ТТХ продукции гарантирует отрыв от конкурентов.»

Эта директива поставила перед нами проверку следующих гипотез:

Отличаются ли характеристики прочности филаментов Clotho ABS разного цвета, если температура печати будет одинаковой — 290°C;
Как влияют разные температурные режимы печати на показатель гибкости в рамках одного цветового решения — Clotho ABS Black ;
Какова динамика коэффициента вязкости цветовой линейки филаментов от Импринта в неповрежденном состоянии
Каким будем значение максимальной нагрузки на сжатие в рамках двух цветовых решений Clotho ABS Black и Clotho ABS Green Original.

Тестирование прошло в лабораториях ООО НПО «ЗД СОЛЮШНС».

Объекты, материал и условия изготовления образцов для лабораторных испытаний

Проверке подверглись изделия из 4 цветовых решений филаментов ClothoABS:

Условия изготовления контрольных образцов:

Температура печати экструдера — от 260°C до 290°C в зависимости от целевых параметров испытания;
Температура стола — от 100°C до 115°C;
Сопло экструдера — титан;
Минимальный рекомендуемый диаметр сопла — 0.5 мм;
Тип 3D принтера — закрытый Hercules G2;
Структура слоев печати относительно оси изделия: продольная и поперечная.

Форм факторы тестовых объектов:

4 лопатки в базовых цветах линейки Clotho ABS с продольной структурой слоев печати;
4 лопатки в базовых цветах линейки Clotho ABS с поперечной структурой слоев печати;
Бруски из филамента Black Clotho ABS;
Цилиндры из филамента Black Clotho ABS.

Тестирование параметров прочности при растяжении образцов из Clotho ABS разного цвета при одинаковой температуре печати

Этот показатель, как показала практика, наиболее критичен при выборе пользователями филаментов. Поэтому тестовые образцы всех 4 цветовых решений Clotho ABS подвергались измерению именно этого параметра.

Вкратце о методике и приборах проведения испытания.

Нормативный акт процедуры - так как для пластиковых изделий, изготовленных аддитивным методом, нет специального регламента испытаний, то лаборатория использовала следующие стандарты:

ГОСТ 1497-84 (ИСО 6892-84) Группа В09 МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ МЕТАЛЛЫ Методы испытаний на растяжение;
ГОСТ 11262-2017 (ISO 527-2:2012) МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ ПЛАСТМАССЫ Метод испытания на растяжение;
ГОСТ 33693-2015 (ISO 20753:2008) МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ ПЛАСТМАССЫ Образцы для испытания.

Какие приборы применялись для снятия параметров?

Принцип испытания:

Образец фиксируется в зажимах машины по специальной методике;
Испытательная машина выполняет растяжение;
На компьютерном датчике отображается итоговый параметр результирующей силы.

Прочность и удлинение при растяжении с продольной структурой слоев запекания

Итоговый рейтинг прочности по слоям образцов с продольной структурой:

ClothoABS Черный 60 МПа - Первое место;
ClothoABS Оригинальный зеленый 58,5 МПа - Второе место;
ClothoABS Темно-серый и Бирюзовый 57 МПа - Третье место.

Динамика относительного удлинения при разрыве - от 3 до 4,5%.

Средний показатель прочности на разрыв - 58,13 МПа

Прочность и удлинение при растяжении с поперечной структурой слоев запекания

Итоговый рейтинг прочности по слоям образцов с поперечной структурой:

Clotho ABS Черный 18,5 МПа - Первое место;
Clotho ABS Оригинальный зеленый 18 МПа - Второе место;
Clotho ABS Темно-Серый 17 МПа - Третье место;
Clotho ABS Бирюзовый 16,5 МПа - Четвертое место.

Динамика относительного удлинения при разрыве - от 0,5 до 1%.

Средний показатель прочности на разрыв - 17,5 МПа. Прочность не зависит ни от цвета материала, ни от разной температуры печати.

Тестирование параметры прочности при растяжении образцов из Black Clotho ABS, напечатанных в 3 температурных диапазонах

Базовые условия изготовления образцов для испытания:

Температурный режим печати образцов: 260 °C, 275 °C, 290 °C;
Температура стола — от 110°C;
Сопло экструдера — закаленная сталь;
Минимальный рекомендуемый диаметр сопла — 0.5 мм;
Тип 3D принтера — закрытый;
Настройка печати образцов — единая в соответствии с рекомендациями изготовителя 3D принтера;
Структура слоев запекания относительно оси изделия: продольная и поперечная.

Нормативный акт процедуры - аналогичные при проведении испытаний образцов из 4 цветовых решений линейки Clotho ABS.

Тестирование образца с продольной схемой печати слоев

Тестирование образца с поперечной схемой печати слоев

Итоговый рейтинг прочности по слоям образцов с продольной и поперечной структурой:

Температура печати 290°C, со значениями 60 и 18,5 МПа — Первое место;
Температура печати 275°C, со значениями 58 и 17 МПа— Второе место;
Температура печати 290°C, со значениями 57 и 14 МПа— Третье место;

Есть отличия по результатам прочности разрыва поперек слоев при разной температуры печати. Рост прочности прямо пропорционален росту температуры печати.

Наилучшие показатели прочности на разрыв достигаются при температуре печати — 290°C.

Испытание гибкости образца из Black ClothoABS в 3 температурных диапазонах

Для измерения этого параметра специалисты НПО «ЗД СОЛЮШНС» применили метод испытания материалов на трехточечный изгиб.

Нормативный акт процедуры:

ГОСТ Р 56810-2015 НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ КОМПОЗИТЫ ПОЛИМЕРНЫЕ;
ГОСТ 4648-2014 (ISO 178:2010) МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ ПЛАСТМАССЫ.

Схема проведения тестирования:

Итоговый рейтинг упругости:

Температура печати 290°C, со значениями 3 293 МПа — Первое место;
Температура печати 275°C, со значениями 3 237 МПа— Второе место;
Температура печати 260°C, со значениями 3 193 МПа— Третье место;

Наилучший показатель упругости достигается при температуре печати — 290°C. То есть значение максимальной нагрузки прямо пропорционально увеличению прочности

Тестирование параметров ударной вязкости Clotho ABS Black

Ликбез по методике теста. Что за инструмент применяется и какой принцип действия в нем заложен?

Измерительный прибор называется маятниковый копер.

Сам же процесс тестирования достаточно прост:

Рычаг маятникового копера с бойком определенного веса фиксируется на нужной высоте. Траектория хода рычага задана его свободным вращением вокруг неподвижной оси;
При совершении поступательного движения боек производит удар строго в центральную точку испытательного образца. Уточняем, что параметры ударной вязкости замеряют у двух видов объектов: целостных и с надрезом. Тестовые изделия закреплены в фиксаторе копера по специальной методике;
После удара по тестовому образцу рычаг с бойком совершает обратное маятниковое движение, показатель которого отражается на измерительной шкале прибора.

Общая схема лабораторного испытания (варианты проведения):

Нормативный акт процедуры — ГОСТ 4647-2015 МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ ПЛАСТМАССЫ Метод определения ударной вязкости по Шарпи.

Температура проведения измерений — +25°C.

Условие целостности образцов исследования — без надреза.

Материал изготовления контрольных образцов — Филамент Clotho ABS Black

Специальное пояснение по протоколу для первой статьи— итогом исследования по методу Шарпи являются показатели вязкости для образцов с надрезом и без надреза. Причем для образцов без надреза ударные тесты проводят в разных плоскостях :

Удар плашмя;
Удар в ребро.

Согласно стандартам количество образцов для тестирования должно быть не менее 5 (в случае протокола их было 8).

Для справки:
Схема образца для испытания с надрезом

Схема образца для испытания без надреза:

Итоговые показатели ударной вязкости 8 тестовых объектов в ходе испытаний.

Итак, среднее значение для параметра ударной вязкости для представленных образцов Clotho ABS Black составило — 11,9 кДж/м2.

Динамика полученных коэффициентов — от 10,8 до 12,4 кДж/м2.

Тестирование параметров максимальной нагрузки на сжатие

Испытаниям подверглись изделия в форм факторе цилиндр из филамента Clotho ABS Black и Clotho ABS Green Original.

Количество образцов — 2 штуки.

Нормативные акты для проведения процедуры:

ГОСТ 4651-2014 (ISO 604:2002) МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ ПЛАСТМАССЫ Метод испытания на сжатие;
ASTM D695-2015 Standard test method for compressive properties of rigid plastics. Стандартный метод испытаний на сжатие жестких Пластмасс.

Наглядная схема проведения тестирования:

Результаты тестов:

Clotho ABS Черный 2 732 Н — Первое место;
Clotho ABS Оригинальный зеленый 2 715 Н — Второе место;

Динамика максимальной нагрузки на сжатие составила — от 2 715 до 2 732 Н.

Средний показатель параметра — 2 723,5 Н.

Выводы

По итогам испытаний специалисты ООО НПО «ЗД СОЛЮШНС» вывели средний показатель основных параметров и провели корректный конкурентный анализ с близким по ТТХ филаментом ABS Titan GF 12.

Сравнение с ABS Titan GF 12 выявило, что показатели ClothoABS по:

Прочности на разрыв — выше на 26%;
Межслойной прочности на разрыв — выше на 35%;
Содержанию стекловолокна — выше на 1%. ABS Titan GF 12 показатель равняется 12 %, а у Clotho ABS — 13%;
Цветовому решению — 4 колора Clotho ABS против 1 колора ABS Titan GF 12.

Если есть желание перепроверить данные или получить фидбэк о филаментах Clotho ABS от обычных пользователей 3D принтеров, рекомендуем посетить специализированный телеграмм канал. Народ там тусуется независимый и свободный в своих мнениях (модерации комментариев нет), плюс для наглядности выложены пруфы в виде фото реальных изделий. Присоединяйтесь!

По вопросу стоимости и приобретения филаментов Clotho ABS можно уточнить на нашем сайте у торговых партнеров.