2023/02/08
Additive manufacturing of short carbon fiber-reinforced polyamide composites by fused filament fabrication: Formulation, manufacturing and characterization
Abderrafai, Y.; Hadi Mahdavi, M.; Sosa-Rey, F.; Hérard, C.; Otero Navas, I.; Piccirelli, N.; Lévesque, M.; Therriault, D. (2022). Additive manufacturing of short carbon fiber-reinforced polyamide composites by fused filament fabrication: Formulation, manufacturing and characterization. Materials & design, 214 (2022) 110358.
Des matériaux composites à base de Polyamide 12 renforcé par de courtes fibres de carbone ont été préparés et utilisés pour la fabrication de structure par modélisation par dépôt de fil fondu (FFF). L’effet de la concentration et du type de fibres de carbone, du motif de remplissage et des températures environnementales sur les propriétés mécaniques des échantillons imprimés a été étudié. Le module de traction du composite imprimé a été mesuré et allait de 1,4 à 8,8 GPa, soit une augmentation de 6,3 par rapport à la valeur du polymère imprimé pur. La résistance à la traction était comprise entre 40 et 90 MPa, soit une augmentation de 2,15 fois. L’optimisation de la température ambiante pour améliorer la coalescence des filaments a conduit à une bonne augmentation des valeurs du module et de la résistance à la traction, avec une amélioration jusqu’à 1,5 et 2 fois, respectivement, pour les échantillons imprimés avec un motif orthogonal aux directions de chargement. La caractérisation de la microstructure a également été effectuée pour l’interprétation des résultats mécaniques, et ce à l’aide d’un modèle d’homogénéisation spécialisé. La combinaison du FFF et du composite renforcé de fibres de carbone est très prometteuse pour les applications dans l’industrie du transport.