Base de connaissances

Tikhani, F.; Hubert, P. (2025). Extrusion optimization and advanced mechanical characterization of fibre-reinforced polycarbonate filaments: Improving performance for fused filament fabrication. Composites Part A: Applied Science and Manufacturing, vol. 191, april 2025, 108752.

Cette étude explore l’optimisation des paramètres du procédé d’extrusion pour la fabrication de filaments en polycarbonate renforcé de fibres de verre courtes, adaptés à l’impression 3D par dépôt de filament fondu (Fused Filament Fabrication). En utilisant la méthodologie des surfaces de réponse, les effets de la teneur en fibres, de la vitesse de rotation de la vis et de la température de la filière sur les propriétés mécaniques et la stabilité dimensionnelle des filaments ont été examinés. Ce travail introduit l’application de la corrélation d’images numériques (Digital Image Correlation) directement sur les filaments lors des essais de traction, contribuant ainsi au développement de techniques avancées de caractérisation des filaments. Les paramètres optimaux — 10 % en poids de fibres, vitesse de vis de 40 tr/min et température de filière de 239,9 °C — ont permis d’obtenir un équilibre entre un module de traction élevé, une résistance à la traction élevée et une faible déviation du diamètre. La condition de traitement optimale a conduit à une augmentation de 148 % du module de traction, tout en conservant une bonne résistance à la traction et une déviation de diamètre acceptable. De manière générale, la teneur en fibres a eu l’impact le plus significatif sur les propriétés des filaments, suivie par la vitesse de la vis. L’analyse des surfaces de rupture a fourni des informations précieuses sur les effets des paramètres de procédé sur la microstructure des composites.

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