Caracterización de un nuevo disolvente para la eliminación del material de soporte para piezas de ULTEM™ 9085 impreso por FDM

Autor/a

Lleida Asensio, Rubén 

Abstract

Aquest treball de final de màster està motivat per la necessitat de trobar un mètode post-procés químic per a les peces d’ULTEM™ 9085 fabricats per Fused Depostion Modeling (FDM).
ULTEM™ 9085 és el nom comercial d’un polímer termoplàstic de la família de les polieterimides. És un material amb propietats prometedores per a diferents indústries, sobre tota la indústria del transport. La seva relació resistència-pes, la seva certificació FST (flama, fum i toxicitat) i la possibilitat d’impressió mitjançant FDM, fan d’aquest un material d’interès tant acadèmic com industrial.
El post processament al qual es sotmet l’ULTEM™ 9085 és habitualment l'eliminació del suport necessari per a la seva impressió, que és en aquest cas una polisulfona. Però, aquest material es te que retirar de forma manual i, en funció de les geometries, pot arribar a ser una tasca difícil o fins i tot pràcticament impossible. Per a altres materials impresos per FDM com l’àcid polilàctic (PLA) i l’acrilonitril butadiè estirè (ABS), la solució d’aquest problema és la utilització de suports solubles en certs dissolvents, els quals no alteren alterar o alteren mínimament les seves propietats. Però,, aquesta solució no existeix per a ULTEM™ 9085.
Per tant, l’objectiu principal d’aquest estudi es trobar un dissolvent compatible amb el ULTEM™ 9085 que elimini la polisulfona, material de suport de les peces. Per això, s’ha avaluat aquells dissolvents que ja s’han estudiat amb anterioritat per aquest mateix grup d’investigació i paral·lelament, s’ha experimentat amb noves formulacions. Al llarg de l’estudi s’utilitzen diferents tècniques per a caracteritzar el dissolvent i la seva interacció amb el material d’interès, amb per tal d’observar i quantificar l’efecte que té aquest procés posterior a les peces d’ULTEM™ 9085 i sobre la polisulfona.
Posteriorment a les proves inicials de solubilitat, es constata que el millor candidat per a dissoldre el material de suport és una mescla d’anilina amb toluè. La proporció i els nivells d’exposició d’ambdós components s’han optimitzat i s’ha demostrat que el dissolvent més efectiu conté un percentatge d’anilina del 5% al 20% i és capaç de dissoldre el material de suport alterant lleugerament (<10%) les propietats de ULTEM™ 9085 a temps inferiors a 60 minuts. De la mateixa manera, s’ha trobat un mètode per recuperar el dissolvent sense alterar la composició d’aquest mitjançant una precipitació del material de suport dissolt amb una posterior destil·lació.

 

Director/a

Gómez Gras, Giovanni
Pérez Martínez, Marco Antonio

Estudis

IQS SE - Màster en Ciència i Enginyeria de Materials

Data

2020-02-06