Für eine präzise Druckkopfsteuerung ist die Kenntnis des Fließverhaltens des verwendeten Materials notwendig.
Hierfür wird die Viskosität eines ausgewählten PLA-Kunststoffs bei unterschiedlichen Temperaturen und Schergeschwindigkeiten bestimmt. Für die Entwicklung eines Modells zur Modellierung der Erstarrung bzw. Aushärtung des betrachteten thermoplastischen Materials während des Druckvorgangs werden weitere physikalische Größen benötigt.
Dies umfassen die Wärmeleitfähigkeit, Wärmekapazität, Wärmeausdehnung und Dichte. Zur Validierung der Vorhersagen zu materialspezifischen Zuständen in gedruckten Bauteilen wird unter anderem die Grenzflächenfestigkeit zwischen zwei aufeinander gedruckten Bahnen bestimmt. Des Weiteren werden die quasi-statischen mechanischen (Steifigkeit, Festigkeit und Bruchzähigkeit) und die dynamisch-mechanischen Eigenschaften (E-Modul über Temperatur) über einen definierten Kristallisationsbereich bestimmt.
Um den Beginn der Schädigung in einem Bauteil besser zu verstehen, werden während des Zugversuchs die Proben laufend charakterisiert. Da die mechanischen Eigenschaften eines gedruckten Bauteils nicht nur von den Materialzuständen abhängen, sondern auch von der Porosität des Bauteils, wird diese durch µCT- und OCT-Messungen charakterisiert.