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D打印PLA耗材层间粘结强度破坏模式测试

原创
发布时间:2025-07-22 12:22:39
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检测项目

力学性能检测:

  • 拉伸粘结强度:峰值载荷(≥标准值,参照ASTM D638)、断裂伸长率(%)
  • 剪切强度:最大剪切力(kN)、位移量(mm)
  • 压缩强度:屈服应力(MPa)、弹性模量(GPa)
破坏模式分析:
  • 破坏类型识别:界面剥离占比(%)、基体断裂比例(%)
  • 表面形貌测试:粗糙度参数(Ra/μm)、裂纹扩展长度(mm)
  • 失效机理分类:脆性/韧性破坏模式(基于能量吸收量)
热性能检测:
  • 玻璃化转变温度:Tg值(℃,参照ISO 11357)
  • 热变形温度:HDT(℃,负荷0.45MPa)
  • 熔点范围:起始/终止温度(℃)
几何特性检测:
  • 层厚偏差:实际层厚值(mm±公差)
  • 表面平整度:波浪度指标(Wt/μm)
  • 孔隙率:孔洞体积百分比(%)
化学稳定性检测:
  • 水解速率:质量损失率(%/小时,参照GB/T 2918)
  • 氧化指数:OI值(%)
  • 酸值测定:中和当量(mg KOH/g)
微观结构检测:
  • 结晶度:XRD衍射峰强度(%)
  • 分子量分布:Mw/Mn比值(GPC法)
  • 界面结合状态:SEM图像分析(放大倍数5000x)
环境适应性检测:
  • 湿热老化性能:强度保留率(%,条件85℃/85%RH)
  • UV耐候性:黄变指数(ΔE)
  • 低温脆性:冲击强度(J/m²,-20℃环境)
打印工艺参数检测:
  • 喷嘴温度影响:粘结强度随温度变化曲线(℃)
  • 层厚优化:强度与层厚相关性(mm)
  • 冷却速率控制:结晶度梯度(%/s)
材料兼容性检测:
  • 填料添加影响:强度衰减率(%,碳纤维含量5-20wt%)
  • 颜料分散性:色差均匀性(ΔE值)
  • 粘合剂兼容:界面结合力(N)
长期可靠性检测:
  • 蠕变性能:应变随时间变化率(%/小时)
  • 疲劳寿命:循环次数至失效(次)
  • 应力松弛:残余应力百分比(%)

检测范围

1. 标准PLA耗材: 纯聚乳酸材料,重点检测层间粘结强度对打印温度参数的敏感性。

2. 增强型PLA耗材: 含碳纤维或玻璃纤维填料,侧重填料分布对粘结破坏模式的影响。

3. 彩色PLA耗材: 添加有机颜料,重点测试颜料浓度对界面结合力的干扰。

4. 生物降解PLA耗材: 高降解速率配方,检测湿热环境下的粘结强度衰减。

5. 高韧性PLA耗材: 增韧改性材料,侧重于冲击破坏模式中的能量吸收量分析。

6. 低温打印PLA耗材: 低温适应性配方,重点测试低温环境下层间粘结的脆性失效。

7. 医用级PLA耗材: 无菌处理材料,检测化学稳定性对粘结界面的长期影响。

8. 透明PLA耗材: 光学级透明度,侧重表面缺陷对破坏模式的可视化分析。

9. 回收PLA耗材: 再生材料来源,重点测试分子量降解对粘结强度的折减。

10. 复合PLA耗材: 混合其他聚合物(如ABS),检测界面相容性引发的剥离失效。

检测方法

国际标准:

  • ASTM D638-22 塑料拉伸性能测试方法
  • ISO 527-2:2023 塑料拉伸性能测定
  • ASTM D790-21 塑料弯曲性能标准
  • ISO 11357-3:2022 塑料差示扫描量热法
  • ASTM E384-22 材料硬度测试
国家标准:
  • GB/T 1040.2-2022 塑料拉伸性能试验方法(与ISO 527-2应变速率差异:GB要求0.5mm/min,ISO为1mm/min)
  • GB/T 9341-2021 塑料弯曲性能测试(与ASTM D790载荷差异:GB使用三点弯曲,ASTM为四点弯曲)
  • GB/T 2918-2019 塑料试样状态调节(环境湿度要求50±5% RH,ASTM为50±10% RH)
  • GB/T 1843-2008 塑料悬臂梁冲击试验(冲击能量范围差异:GB覆盖0.5-50J,ISO 180为1-50J)
  • GB/T 8814-2022 门窗用塑料型材(适用层厚偏差测试)

检测设备

1. 万能材料试验机: INSTRON 5967型(载荷范围0.01kN-50kN,精度±0.5%)

2. 扫描电子显微镜: Hitachi SU3500型(放大倍数50-300,000x,分辨率3.0nm)

3. 差示扫描量热仪: Netzsch DSC 214型(温度范围-170℃-700℃,加热速率0.01-100K/min)

4. 热变形测试仪: CEAST HDT 3 VICAT型(负荷范围0.45-1.8MPa,温度精度±0.5℃)

5. 冲击试验机: Zwick Roell HIT5.5P型(冲击能量0.5-50J,摆锤高度0.5m)

6. 激光共聚焦显微镜: Olympus LEXT OLS4000型(Z轴分辨率0.005μm,扫描速度10mm/s)

7. 紫外老化试验箱: Q-Lab QUV/Spray型(UV波长340nm,湿度控制10-100% RH)

8. 环境模拟舱: Weiss Technik WK3-340型(温控范围-70℃-180℃,湿度范围10-98% RH)

9. 熔融指数仪: Tinius Olsen MP600型(负荷2.16-21.6kg,温度精度±0.1℃)

10. 光谱分析仪: PerkinElmer Spotlight 400型(波长范围7800-350cm⁻¹,分辨率4cm⁻¹)

11. 三维表面轮廓仪: Bruker ContourGT-K型(垂直分辨率0.01nm,扫描面积100x100mm)

12. 蠕变测试仪: Shimadzu AGX-V型(载荷0.001-100kN,时间精度±0.1s)

13. 动态力学分析仪: TA Instruments DMA 850型(频率范围0.01-200Hz,温度范围-150℃-600℃)

14. 气相色谱仪: Agilent 8890型(检测限0.1ppm,柱温范围室温-450℃)

15. X射线衍射仪: Rigaku SmartLab型(角度范围0-150°,分辨率0.0001°)

北京中科光析科学技术研究所【简称:中析研究所】

报告:可出具第三方检测报告(电子版/纸质版)。

检测周期:7~15工作日,可加急。

资质:旗下实验室可出具CMA/CNAS资质报告。

标准测试:严格按国标/行标/企标/国际标准检测。

非标测试:支持定制化试验方案。

售后:报告终身可查,工程师1v1服务。

注意:因业务调整,暂不接受个人委托测试,望谅解(高校、研究所等性质的个人除外).

CMA/CNAS等证书详情,因时间等不可抗拒因素会发生变更,请咨询在线工程师.

合作客户(部分)

1、自创办以来和政、企、军多方多次合作,并获得众多好评;

2、始终以"助力科学进步、推动社会发展"作为研究院纲领;

3、坚持科学发展道路,统筹实验建设与技术人才培养共同发展;

4、学习贯彻人大精神,努力发展自身科技实力。

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