Dielektrické parametry filamentů pro 3D tiskárny

Abstract

Práce popisuje metodu určení dielektrických parametrů pomocí měření vlnovodnou sondou s otevřeným koncem a následné vyhodnocení porovnáním s daty ze simulace. Testovány byly celkem tři materiály běžně používané pro 3D tisk, kterými jsou ASA, PLA a PETG. Vzorky z těchto filamentů byly vyrobené vždy s plněním 15 % a 50 %. Z měření vychází, že při zvětšování plnění vzorků u všech materiálů roste permitivita a naopak klesá ztrátový činitel. Na výsledcích lze pozorovat významný vliv vnitřní struktury vzorků na měření. Zároveň byla vyzkoušena varianta měření, kdy se za měřený vzorek umístila vodivá deska. U této varianty ovšem nebylo možné rozpoznat rozdíly mezi vzorky vyrobenými z podobných materiálů. Všechna měření byla provedena na rozsahu frekvencí 4 GHz až 6 GHz. V článcích zkoumajících dielektrické parametry filamentů do 3D tiskáren se běžně provádí měření na vzorcích se 100% plněním. Na to navazuje tato práce měřením vzorků s nižším plněním.

The thesis describes a method of determination of dielectric parameters using open-ended waveguide probe measurement and subsequent evaluation by comparison with simulation data. A total of three materials commonly used for 3D printing, namely ASA, PLA and PETG, were tested. All samples made from these filaments were produced with 15% and 50% filling. The measurement shows that the permittivity of all materials increases and the loss factor decreases with increasing sample filling. The results show a significant influence of the internal structure of the samples on the measurements. In addition a measurement variant was tested where a conductive plate was placed behind the measured sample. However, it was not possible to detect differences between samples made from similar materials in this variant. All measurements were made at frequencies of 4 GHz to 6 GHz. In articles examining dielectric parameters of filaments for 3D printers, measurements on samples with 100% filling are commonly performed. This is followed by this thesis by measuring samples with lower filling.