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Eine Studie indonesischer Wissenschaftler hat untersucht, welchen Einfluss die innere Struktur (Infill) von 3D-gedruckten Bauteilen auf deren mechanische Eigenschaften hat. Mithilfe von Zugversuchen gemäß Prüfnorm ASTM D790 testete das Team verschiedene Kombinationen interner und externer Infill-Muster.
Als Ausgangsmaterial diente dabei ein spezielles Polylactid-Filament (PLA) namens “Super Tough PLA” des Herstellers CCTree. Es zeichnet sich laut Hersteller durch hohe Zähigkeit und Stoßfestigkeit aus. Für die additive Fertigung wurde der 3D-Drucker Anycubic 4Max mit 0,4mm Düse genutzt.
Insgesamt untersuchte die Arbeitsgruppe 12 Varianten mit unterschiedlichen internen Strukturen wie Waben, Dreiecke oder Wellen. Zusätzlich wurden diese mit verschiedenen externen Mustern, den sog. Shells, kombiniert – entweder in konzentrischen Kreisen oder geradlinig.
Im Ergebnis zeigte sich bei allen Proben ein ähnliches Bruchbild mit sichtbarer Delamination zwischen den einzelnen Lagen. Die höchste Biegefestigkeit von durchschnittlich 45,8 MPa erzielten Drucke mit wellenförmigem Infill (“Wiggle”), während sechseckige Wabenstrukturen deutlich schwächere 27,1 MPa erreichten.
Das komplette Paper von Pristiansyah Pristiansyah, Hasdiansah Hasdiansah, Sugianto Sugianto und Naufal Rafiq Muhammad kann hier in Originalsprache abgerufen werden.
