The Influence of Layer Height on the Tensile Strength of Specimens Printed in the FDM Technology

Łukasz Miazio

Faculty of Technical Sciences, The University of Warmia and Mazury in Olsztyn
http://orcid.org/0000-0002-4693-4779


Abstract

This article analyzes the influence of layer height on the tensile strength of PLA specimens printed in the Fused Deposition Modeling (FDM) technology. The maximum breaking force of specimens with 30% and 100% infill density was determined at layer height of 0.05 mm, 0.1 mm, 0.2 mm and 0.3 mm. In the case of 30% infill, the highest value of the force was obtained for a layer with a height of 0.05 mm (which corresponds to 22.7 MPa), and for a 100% infill for a layer of 0.2 (which corresponds to 40 MPa). Over this layer height of 0.2 mm is the most poly-optimal due to the time prints and strength (which corresponds to 19.7 MPa).


Keywords:

materials engineering, rapid prototyping, 3D printing, PLA, FDM

KIŃSKI W., PIETKIEWICZ P. 2019. Influence of the print layer height in FDM technology on the rolling force value and the print time. Agricultural Engineering, 23(4): 1-9.   Google Scholar

LUZANIN O., MOVRIN D., STATHOPOULOS V., PANDIS P., RADUSIN T., GUDURIC V. 2019. Impact of processing parameters on tensile strength, in-process crystallinity and mesostructure in FDM-fabricated PLA specimens. Rapid Prototyping Journal, 25(8): 1398-1410.   Google Scholar

MIAZIO Ł. 2015. Badanie wytrzymałości na rozciąganie próbek wydrukowanych w technologii FDM z różną gęstością wypełnienia. Mechanik, 7: 533-538.   Google Scholar

MIAZIO Ł. 2016. Badanie wytrzymałości na zginanie próbek wydrukowanych w technologii FDM z różną gęstością wypełnienia. Mechanik, 7: 758-759.   Google Scholar

MIAZIO Ł. 2017. Badanie wytrzymałości na rozciąganie próbek wydrukowanych w technologii FDM z różną gęstością wypełnienia – wypełnienie heksagonalne i koncentryczne. Przegląd Mechaniczny, 6: 51-53.   Google Scholar

MIAZIO Ł. 2018. Badanie wytrzymałości na zginanie próbek wydrukowanych w technologii FDM z różną gęstością wypełnienia – wypełnienie heksagonalne, koncentryczne i trójkątne. Mechanik, 7: 546-548.   Google Scholar

MIAZIO Ł. 2019. Impact of print speed on strength of samples printed in FDM technology. Agricultural Engineering, 23(2): 33-38.   Google Scholar

MIAZIO Ł. 2020. Badanie wytrzymałości na ściskanie próbek wydrukowanych w technologii FDM z różnym stopniem wypełnienia. In: Komputerowe wspomaganie projektowania wytwarzania i eksploatacji. Ed. R. Trębiński, Wojskowa Akademia Techniczna im. Jarosława Dąbrowskiego, Warszawa, p.155-160.   Google Scholar

RANEY K., LANI E., KALLA D.K. 2017. Experimental characterization of the tensile strength of ABS parts manufactured by fused deposition modeling process. Materials Today: Proceedings, 4: 7956-7961.   Google Scholar

SATY D., RAJEEV S. 2020. Experimental investigation and optimization of FDM process parameters for material and mechanical strength. Materials Today: Proceedings, 26(2): 1995-1999.   Google Scholar

TORRES J., COTELO J., KARL J., GORDON A. 2015. Mechanical Property Optimization of FDM PLA in Shear with Multiple Objectives. JOM, 67: 1183-1193.   Google Scholar

Ultimaker Cura. https://ultimaker.com/en/products/ultimaker-cura-software (access: 3.11.2020).   Google Scholar

WANKHEDE V., JAGETIYA D., JOSHI A., CHAUDHARI R. 2020. Experimental investigation of FDM process parameters using Taguchi analysis. Materials Today: Proceedings, 27: 2117-2120.   Google Scholar

Download


Published
2021-08-09

Cited by

Miazio, Łukasz. (2021). The Influence of Layer Height on the Tensile Strength of Specimens Printed in the FDM Technology. Technical Sciences, 24(1), 51–56. https://doi.org/10.31648/ts.6297

Łukasz Miazio 
Faculty of Technical Sciences, The University of Warmia and Mazury in Olsztyn
http://orcid.org/0000-0002-4693-4779



License

Copyright (c) 2021 Łukasz Miazio

Creative Commons License

This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.





-->