Návrh a konstrukce přístroje na simulaci degradace materiálů

Abstract

Bakalářská práce pojednává o navržení, sestrojení a otestování přístroje na simulaci degradace materiálů (PSDM). V PSDM dochází ke generování UV záření, kterému jsou vzorky vystaveny. Vzorky jsou dále vystaveny výkyvům teplot se snahou přiblížit se přírodním klimatickým teplotním výkyvům. Ke generování UV záření se využívá rtuťová výbojka UV black light o výkonu 400 W, která přibližně generuje UVA záření v rozsahu vlnové délky od 350 nm - 400 nm. Dále generují UV záření čtyři žárovky Repti Planet UVB, každá o výkonu 26 W, které přibližně generují UVB záření v rozsahu vlnové délky 290 nm - 350 nm. K simulaci výkyvům teplot je použita konvekční mraznička a chladnička. Dále jsou výkyvům tep-lot vzorky vystaveny i v PSDM a sušárně s nastavitelnou teplotou. Přístroj byl otestován na pilotní sadě vzorků podle 30denního rozvrhu, který přibližně respektoval povětrnostní podmínky. Po expozici vzorků byla u vzorků provedena analýza výsledků porovnáním hmotností a SEM analýzou pomocí elektronového mikroskopu. U porovnání hmotností vzorků, nastal průměrný pokles hmotností vzorků simulovaných v PSDM o 0,14 % oproti původním hmotnostem vzorků. U SEM analýzy byly pozorovány rozdíly ve struktuře vzorků. U referenčního vzorku byly pozorovány tupější hrany struktury materiálu s minimálním poškozením povrchu. Dále se na povrchu nacházelo malé množství morfologických útvarů s tupými hranami. U vzorku exponovaného v PSDM byly pozorovány ostřejší hrany struktury materiálu a výskyt dutin na povrchu. Dále byla pozorována větší degradace povrchu vzorku. Z výsledků analýz se zdá, že odolnost PLA materiálu pro FDM 3D tisk vůči povětrnostním podmínkám a UVA a UVB záření může být výrazně vyšší, než se obecně předpokládá.