Vliv procesu degradace na mechanické vlastnosti polymerních kompozitních materiálů vyrobených aditivní technologií FDM

Bc. Jaroslav Konopásek

Diplomová práce

Degradation process influence on mechanical properties of polymer composite materials made by additive technology FDM

Anotace:

Cílem diplomové práce bylo shromáždění informací o možnostech aplikace biodegradabilních polymerních materiálů, které byly zpracovány pomocí aditivní technologie 3D tisku FDM. V teoretické části diplomové práce je popsána definice kompozitních materiálů a formy, ve kterých jsou obvykle využívány pro naplnění potřeb člověka. Byly vyhledány a interpretovány studie zaměřené na výzkum mechanických vlastností a na degradaci biodegradabilních kompozitních materiálů. Dále byly popsány metody aditivní technologie 3D tisku a její kompatibility s přírodními kompozitními materiály. Výzkumná část diplomové práce byla zaměřena na pozorování vlivu působení zvýšené teploty, vzdušné vlhkosti a světelného ultrafialového záření na degradaci biodegradabilních kompozitních materiálů, které byly připraveny pomocí aditivní technologie 3D tisku FDM. Pro tyto účely byly vybrány kompozitní materiály na bázi polymeru kyseliny polymléčné (PLA), do kterých byly přidány částice bambusu a korku, přičemž byl prokázán vliv urychleného procesu degradace na mechanické vlastnosti, morfologii a rozměrovou stálost zkoušených vzorků.

Abstract:

The aim of the thesis was to gather information on the possible applications of biodegradable polymer materials processed using additive 3D printing technology (FDM). The theoretical part of the thesis describes the definition of composite materials and the forms in which they are typically used to meet human needs. Studies focused on researching the mechanical properties and degradation of biodegradable composite materials were identified and interpreted. Furthermore, methods of additive 3D printing technology and its compatibility with natural composite materials were described. The research part of the thesis focused on observing the effects of increased temperature, air humidity, and ultraviolet light exposure on the degradation of biodegradable composite materials prepared using additive 3D printing technology (FDM). For these purposes, composite materials based on polylactic acid (PLA) polymer were selected, with the addition of bamboo and cork particles. The results confirmed the impact of the accelerated degradation process on the mechanical properties, morphology, and dimensional stability of the tested samples.

Klíčová slova

mechanické vlastnosti, aditivní technologie, degradace

Keywords

mechanical properties, additive technology, degradation

Jazyk práce: čeština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 31. 3. 2025

Obhajoba závěrečné práce

• Vedoucí: prof. Ing. Miroslav Müller, Ph.D.
• Oponent: Petr Hrabě, Ph.D.

Česká zemědělská univerzita v Praze

Technická fakulta

Magisterský studijní program:
Inženýrství údržby