Analisi delle proprietà meccaniche a fatica di polimeri per impieghi strutturali

La tesi tratta principalmente del confronto delle proprietà meccaniche dei tre polimeri di seguito analizzati considerando parametri di confronto diversi. Proprietà a fatica temperatura ambiente (IM): dal confronto sulla vita a fatica del ABS e PP puro a temperatura ambiente emerge che il PP è più resistente del ABS. A parità di sforzo (34MPa), la vita a fatica Nf(ABS)=10000 cicli mentre Nf(PP)=83 615 cicli ovvero 8 volte di più. Se si considerano i materiali rinforzati (PC-ABS e GF-PP30%) a parità sforzo (42 MPa): Nf(GF-PP30%)=736 080 cicli contro Nf(PC-ABS) di circa 10 000 cicli. Rinforzando i due rispettivi materiali si ha un aumento della vita a fatica del GF-PP di 700% rispetto al PC ABS. Proprietà̀ a fatica considerando 3 orientazioni di stampa (3D): sia l’ABS, PP che PLA hanno maggiore resistenza se i provini sottoposti a prove di fatica hanno orientamento longitudinale. Alcuni articoli riportano resistenza migliore con orientamento di 45° e non 0°. L’orientamento dei raster nella vita a fatica è meno influente che nel caso statico. Il degradamento dei materiali sottoposti a fatica è parzialmente indipendente dall’orientamento dei raster. A parità di vita a fatica Nf=2*10^6 cicli se si considerano campioni PLA E PP stampatI 3D con orientamento longitudinale: UTS(PLA)=10.4MPa (UTS(PP)=13MPa. Se si confrontano PLA ed ABS (campioni longitudinali) a parità di sforzo (per esempio applicando 22MPa) risulta: Nf(PLA)=circa 100 cicli; Nf(ABS)=316 cicli. Il PLA è più il performante considerando un orientamento di 0° e rapporto di ciclo R=-1. Aumentando il rapporto di ciclo aumenta la vita del componente.