Turpinās pētījums par 3D drukāto polimēru struktūru ilgtermiņa deformēšanos – projekts TiMe3D

Author
LU EZTF Materiālu mehānikas institūta pētniece Dr. Olga Bulderberga

15. jūlijs, 2025. gads

zinātne tehnoloģijas

Latvijas Universitāte (LU) sadarbībā ar Rīgas Tehnisko universitāti (RTU) turpina īstenot zinātnisko projektu "3D drukāto polimēru struktūru laika atkarīgo mehānisko īpašību izpēte dažādos strukturālos līmeņos" (TiMe3D).

3D drukāto polimēri.png
LU EZTF publicitātes attēls

Projektā ir iesaistītas divas zinātniskās grupas – Latvijas Universitātes Eksakto zinātņu un tehnoloģiju fakultātes Materiālu mehānikas institūta darba grupa (vadītājs Dr. Andrejs Aņiskevičs) un Rīgas Tehniskās universitātes Būvniecības un mašīnzinību fakultātes Augstas veiktspējas materiālu un konstrukciju institūta darba grupa (vadītāja Dr. Līva Pupure).

Projekta stratēģiskais mērķis ir veicināt 3D drukāto polimēru struktūru efektivitāti un ekspluatācijas drošumu, optimizējot to konstrukciju. Galvenais mērķis ir izstrādāt un validēt metodoloģiju, kas ļautu paredzēt šo struktūru ilgtermiņa deformējamību.

Izmantojot 3D drukāšanu ar termoplastiskā pavediena kausēšanas tehnoloģiju (Fused Filament Fabrication), nereti tiek novērotas problēmas, kas saistītas ar materiāla nevienmērību. Iespiestās detaļas īpašības var būt atšķirīgas no sākotnējā materiāla, jo drukāšanas laikā veidojas sīki tukšumi un slāņveida struktūra. Tas ietekmē detaļu izturību un spēju ilgstoši kalpot.

Projekta mērķis ir izstrādāt zinātniski pamatotu metodi, kas palīdzētu paredzēt šādu 3D drukātu detaļu uzvedību ilgākā laika posmā. Šim nolūkam tiek izmantoti inženiertehniskie modeļi, kas pielāgoti tieši 3D drukas vajadzībām. Tiek analizētas gan materiāla, gan struktūras īpašības, lai izprastu un prognozētu to noturību ilgtermiņā.

Līdz projekta vidusposmam ir izstrādāti teorētiskie modeļi un uzsākti eksperimentālie pētījumi, izmantojot PLA un PETG materiālu paraugus – šie materiāli ir visbiežāk izmantotie ātrai prototipēšanai 3D drukāšanā. Projekta turpmākajā gaitā plānots veikt mērījumus arī ar augstākas klases materiāliem, lai paplašinātu izstrādātās metodoloģijas piemērojamību un uzlabotu tās precizitāti.

Jau veikti vairāki īstermiņa mērījumi, kuru ilgums sasniedz 50–60 stundas katram testam. Pašlaik tiek sagatavoti ilgtermiņa eksperimenti, kas var ilgt vairākas nedēļas vai pat mēnešus. Balstoties uz šajos pētījumos iegūtajiem rezultātiem, būs iespējams prognozēt materiālu mehānisko uzvedību ilgākā laika posmā.

Projekta rezultāti jau ir prezentēti vairākās starptautiskās zinātniskās konferencēs, tostarp European Conference on Composite Materials – lielākajā Eiropas konferencē, kas veltīta kompozītmateriālu izpētei, kā arī prestižajā konferencē CompTest 2025, kas šogad notika Rīgā. Projektā aktīvi iesaistīti gan pieredzējuši zinātnieki, gan studenti, tādējādi veicinot jauno pētnieku profesionālo izaugsmi un zināšanu pārnesi starp paaudzēm.

Projekts “3D drukāto polimēru struktūru laika atkarīgo mehānisko īpašību izpēte dažādos strukturālos līmeņos” (TiMe3D) tiek finansēts no Latvijas Zinātnes padomes līdzekļiem Fundamentālo un lietišķo pētījumu projektu programmas ietvaros (projekta Nr. lzp-2023/1-0075).

Projekta īstenošanas periods ir no 2024. gada 1. janvāra līdz 2026. gada 31. decembrim.

Plašāka informācija par projekta zinātniskajiem rezultātiem ir pieejama projekta mājaslapā.

Informācija par projekta komunikācijas un popularizēšanas aktivitātēm atrodama arī projekta sociālo tīklu lapā: https://www.facebook.com/profile.php?id=61561453310525

saistītie raksti

zinātne inovācija

Latvijā top Nacionālais pētniecības un inovāciju institūts

Ministru kabinets (MK) apstiprinājis Izglītības un zinātnes ministrijas (IZM) sagatavoto rīkojuma projektu par valsts zinātnisko institūtu – Latvijas Organiskās sintēzes institūta un Latvijas Biomedicīnas pētījumu un studiju centra – apvienošanu, uz kuru bāzes tiks izveidots jauns valsts …

Izglītības un zinātnes ministrija

14. oktobris, 2025. gads

kosmoss zinātne

Pirms 45 gadiem – Koksnes ķīmijas institūta zinātnieku radītais "Lotoss" devās kosmosā

1980. gadā kosmosa stacijā "Salūts-6" pirmoreiz kosmonautikas vēsturē tika veikts putupoliuretāna iegūšanas eksperiments mikrogravitācijas apstākļos, kas sniedza jaunas atziņas par ķīmiski tehnoloģisko procesu norisi bezsvara stāvoklī. Eksperimenta iekārtu "Lotoss", kas bija tapusi Latvijas …

Latvijas Valsts koksnes ķīmijas institūts

13. oktobris, 2025. gads

zinātne inovācija

Rīgā veidos mākslīgā intelekta datu centru biomedicīnas un bērnu onkoloģijas pētniecībai

Parakstot memorandu, Latvijas datortīklu aprīkojuma ražotājs SIA "Mikrotīkls", Rīgas Tehniskā universitāte (RTU) un Mākslīgā intelekta centrs vienojas par sadarbību mākslīgā intelekta datu centra veidošanā agrīnai vēža diagnostikai un citiem sabiedrībai un uzņēmumiem nozīmīgiem lietojumiem. …

Rīgas Tehniskā universitāte

9. oktobris, 2025. gads

zinātne kvantu tehnoloģijas

Latvijā ir izstrādāts pirmais kvantiskās atslēgu sadales tīkls Baltijā

Eiropas Savienības līdzfinansētā projektā "European Quantum Communications Initiative" Latvijā tiek veidots Latvijas kvantu tīkls "LatQN", kura mērķis ir uzbūvēt eksperimentālu nacionālo kvantu sakaru tīklu, kā arī izstrādāt un testēt kvantu sakaru tehnoloģijas dažādās nozarēs, kurām droša informāc…

Anda Asere, Labs of Latvia

9. oktobris, 2025. gads