2025/03/18
3D-printing magnetic susceptor filament for induction welding of thermoplastic composite sandwich panels
Martin, R.G.; Jonasson, C.; Johansson, C.; Tavares, J.R.; Dubé, M. (2025). 3D-printing magnetic susceptor filament for induction welding of thermoplastic composite sandwich panels. Composites Communications, vol. 55, April 2025, 102321.
Un sucepteur magnétique sous forme de filament imprimable a été développé pour le soudage par induction des composites thermoplastiques. Ce sucepteur est constitué de particules de nickel (Ni) incorporées dans une matrice de polyétherimide. Il est extrudé et enroulé pour former un filament pouvant ensuite être imprimé en 3D. Le sucepteur génère de la chaleur par des pertes par hystérésis dues aux propriétés magnétiques des particules de Ni. Contrairement aux autres éléments chauffants typiquement conducteurs d’électricité, aucun seuil de percolation n’est nécessaire pour produire de la chaleur, car les particules de Ni chauffent individuellement lorsqu’elles sont exposées au champ magnétique de la bobine d’induction. L’efficacité de chauffage du filament sucepteur ainsi que son dépôt par la technique de fabrication par fil fondu sont démontrés. Le sucepteur est utilisé pour assembler des panneaux sandwich entièrement en composite thermoplastique. Les échantillons sandwich sont testés par un essai de traction perpendiculaire (flatwise tensile test), et une résistance à la traction de 4,6 MPa est obtenue, ce qui est équivalent ou supérieur aux résistances rapportées pour les panneaux sandwich de qualité aérospatiale. Ce sucepteur imprimable ouvre la voie à de nouvelles applications de soudage ou de chauffage par induction, car il peut être imprimé sur une surface afin de générer un motif de chauffage spécifique.