ŠEVČÍK, Radek, Jaroslav POKORNÝ, Jiří ŠÁL, Lucie ZÁRYBNICKÁ, Martin MAREK and Radek STOLÍN. Effect of Infill Density of the Printed PET-G Structures Containing Iron Oxides on Magnetic Properties. Magnetochemistry. BASEL, SWITZERLAND: MDPI, vol. 2023, No 9, p. 1-13, 14 pp. ISSN 2312-7481. 2023.
Other formats:   BibTeX LaTeX RIS
Basic information
Original name Effect of Infill Density of the Printed PET-G Structures Containing Iron Oxides on Magnetic Properties
Name in Czech Vliv hustoty výplně tištěných PET-G struktur obsahujících oxidy železa na magnetické vlastnosti
Authors ŠEVČÍK, Radek (203 Czech Republic, guarantor, belonging to the institution), Jaroslav POKORNÝ (203 Czech Republic, belonging to the institution), Jiří ŠÁL (203 Czech Republic, belonging to the institution), Lucie ZÁRYBNICKÁ (203 Czech Republic), Martin MAREK (203 Czech Republic) and Radek STOLÍN.
Edition Magnetochemistry, BASEL, SWITZERLAND, MDPI, 2023, 2312-7481.
Other information
Original language English
Type of outcome Article in a journal
Field of Study 20505 Composites
Country of publisher Switzerland
Confidentiality degree is not subject to a state or trade secret
WWW URL
RIV identification code RIV/75081431:_____/23:00002496
Organization unit Institute of Technology and Business in České Budějovice
UT WoS 000928375900001
Keywords (in Czech) 3D tisk; FFF; PET-G; oxid železitý; magnetické vlastnosti; MKP simulace
Keywords in English 3D printing; FFF; PET-G; iron(III) oxide; magnetic properties; FEM simulation
Tags MIN, RIV22, SHM, WOS
Changed by Changed by: Barbora Kroupová, učo 25655. Changed: 13/3/2023 13:48.
Abstract
This work aims to characterize printing structures with various infill densities composed of a thermoplastic material containing magnetic particles composed of mainly Iron(III) oxides with regard to their possible processing with the additive technology of Fused Filament Fabrication. A polyethylene terephthalate glycol (PET-G) structural thermoplastic with the addition of Iron(III)) oxides has been selected, and correct processing temperatures have been determined using thermal analysis. The paramagnetic properties of printed products consisting of different filling densities have been tested. Relative permeability has been identified to be strongly dependent on the printed internal structures of tested products. The samples composed of the densest structure have shown relative permeability higher by 18% with respect to the sample printed with the least dense structure. Finite Element Modelling (FEM) simulations have been applied to determine magnetic field distributions and, moreover, to calculate the holding forces of all printed samples. The performed simulations confirmed that produced composites might be utilized as magnetic switches and sensors or as more advanced components for homogenizing electric motors’ magnetic fields. Moreover, magnetic properties might be tuned according to the specific needs printing structure with the suitable density.
Abstract (in Czech)
Tato práce si klade za cíl charakterizovat tiskové struktury s různou hustotou výplně složené z termoplastického materiálu obsahujícího magnetické částice složené převážně z oxidů železitých s ohledem na jejich možné zpracování aditivní technologií Fused Filament Fabrication. Byl vybrán polyethylentereftalátglykolový (PET-G) strukturní termoplast s přídavkem oxidů železitých a pomocí termické analýzy byly stanoveny správné teploty zpracování. Byly testovány paramagnetické vlastnosti tištěných produktů skládajících se z různých hustot náplně. Relativní propustnost byla identifikována jako silně závislá na tištěných vnitřních strukturách testovaných produktů. Vzorky složené z nejhustší struktury vykázaly relativní propustnost vyšší o 18 % oproti vzorku vytištěnému s nejméně hustou strukturou. K určení rozložení magnetického pole a navíc k výpočtu přídržných sil všech tištěných vzorků byly použity simulace Finite Element Modeling (FEM). Provedené simulace potvrdily, že vyrobené kompozity mohou být využity jako magnetické spínače a senzory nebo jako pokročilejší komponenty pro homogenizaci magnetických polí elektromotorů. Kromě toho mohou být magnetické vlastnosti vyladěny podle specifických potřeb tiskové struktury s vhodnou hustotou.
PrintDisplayed: 23/4/2024 11:11