Filaments

Des chercheurs chinois étudient les fibres de carbone courtes dans le PEEK imprimé en 3D

Dans un article intitulé «Propriétés de flexion et comportement de fracture de CF / PEEK dans l’orientation orthogonale du bâtiment par FDM: Microstructure et mécanisme», l’équipe de Qiushi Li révèle ses conclusions sur les effets de l’ajout de fibres de carbone courtes (SCF) dans le filament d’imprimante 3D lors de l’impression PEEK .

Le PEEK a connu un pic de popularité ces dernières années, car les imprimantes 3D FDM industrielles qui peuvent fonctionner à des températures plus élevées sont devenues plus disponibles. Le polymère a une résistance à la traction et à la température élevées, ce qui le rend souhaitable dans les applications aérospatiales, médicales et autres applications industrielles. Pourtant, les pièces imprimées en 3D avec PEEK souffrent du même problème que toutes les autres pièces imprimées en 3D sur une machine FDM (modélisation de dépôt fondu): faiblesse des couches verticales due à une mauvaise liaison intercouche.

Les chercheurs chinois voulaient savoir si l’ajout de SCF dans le PEEK améliorerait sa résistance. Une imprimante 3D Funmat HT FDM a été utilisée pour imprimer les quatre éprouvettes; deux ont été imprimés verticalement avec des SCF et deux horizontalement sans SCF. Des pastilles de plastique ont également été utilisées pour fabriquer des pièces moulées par injection identiques pour comparer les pièces imprimées.

Leurs résultats sont intrigants. Les différences de résistance entre les pièces imprimées verticalement en 3D et les pièces moulées étaient négligeables, que des SCF aient été ajoutés ou non, bien que l’impression CF / PEEK verticale soit légèrement plus forte que l’impression PEEK verticale standard. L’impression horizontale CF / PEEK, cependant, était en fait plus faible que son homologue PEEK standard.

«Avec l’ajout des CF, les composites CF / PEEK imprimés horizontalement présentaient une valeur 7,1% inférieure à celle du PEEK, ce qui est en accord avec un rapport précédent sur l’ajout de nanotubes de carbone (CNT). De manière surprenante, les composites PEEK et CF / PEEK imprimés verticalement ont affiché une valeur de 146 MPa, ce qui était similaire à la valeur des échantillons moulés. Une telle valeur similaire entre les échantillons imprimés et les échantillons moulés est rare, mais très souhaitée, pour l’impression 3D ». ont déclaré les auteurs.

See also  Le rapport sur les poudres d'impression 3D en métal de SmarTech voit une croissance bloquée à 3,7 milliards de dollars en 2020 - ImpressionEn3D.com

Les avantages de l’ajout de CF aux pièces moulées ont également été notés. «L’incorporation de CF a entraîné un module de 8,30% plus élevé pour les échantillons moulés CF / PEEK par rapport à ceux des échantillons PEEK. Une augmentation statistiquement significative du module a également été observée pour les échantillons imprimés verticalement.

Ajout de SCF «Augmente le processus de nucléation uniforme du PEEK pendant l’impression 3D, diminue la force de liaison couche à couche et modifie considérablement le mode de fracture», et les résultats de l’étude indiquent que l’orientation de l’impression est parfois plus importante que le composite utilisé.

«La conception d’un itinéraire d’impression le long de l’orientation des contraintes qui coopère avec l’incorporation d’une phase renforcée dans la matrice fournit une méthode efficace pour améliorer les propriétés mécaniques des composites et élargit l’application de l’impression 3D dans les domaines de la conception légère», ont déclaré les chercheurs. . «Cette étude sera utile aux concepteurs pour étudier l’influence des microstructures sur les composites imprimés pendant le processus d’impression.»

Back to top button

Adblock Detected

Veuillez désactiver votre bloqueur de publicité pour pouvoir afficher le contenu de la page. Pour un site indépendant au contenu gratuit, c'est littéralement une question de vie ou de mort que d'avoir des publicités. Merci de votre compréhension ! Merci