[article]
| Titre : |
A comparative analysis of the effect of post production treatments and layer thickness on tensile and impact properties of additively manufactured polymers |
| Type de document : |
texte imprimé |
| Auteurs : |
Cagin Bolat, Auteur ; Berkay Ergene, Auteur ; Hasan Ispartali, Auteur |
| Année de publication : |
2023 |
| Article en page(s) : |
p. 244-256 |
| Note générale : |
Bibliogr. |
| Langues : |
Anglais (eng) |
| Catégories : |
Analyse de dommages (matériaux)
Analyse des défaillances (fiabilité)
Essais de résilience
Essais dynamiques
Etat fondu (matériaux)
Etudes comparatives
Humidité -- Absorption:Eau -- Absorption
Impression tridimensionnelle
Polyéthylène téréphtalate glycol
Polylactique, AcideL'acide polylactique (anglais : polylactic acid, abrégé en PLA) est un polymère entièrement biodégradable utilisé dans l'alimentation pour l'emballage des œufs et plus récemment pour remplacer les sacs et cabas en plastiques jusqu'ici distribués dans les commerces. Il est utilisé également en chirurgie où les sutures sont réalisées avec des polymères biodégradables qui sont décomposés par réaction avec l’eau ou sous l’action d’enzymes. Il est également utilisé pour les nouveaux essais de stent biodégradable.
Le PLA peut-être obtenu à partir d'amidon de maïs, ce qui en fait la première alternative naturelle au polyéthylène (le terme de bioplastique est utilisé). En effet, l'acide polylactique est un produit résultant de la fermentation des sucres ou de l'amidon sous l'effet de bactéries synthétisant l'acide lactique. Dans un second temps, l'acide lactique est polymérisé par un nouveau procédé de fermentation, pour devenir de l'acide polylactique.
Ce procédé conduit à des polymères avec des masses molaires relativement basses. Afin de produire un acide polylactique avec des masses molaires plus élevées, l'acide polylactique produit par condensation de l'acide lactique est dépolymérisé, produisant du lactide, qui est à son tour polymérisé par ouverture de cycle.
Le PLA est donc l’un de ces polymères, dans lequel les longues molécules filiformes sont construites par la réaction d’un groupement acide et d’une molécule d’acide lactique sur le groupement hydroxyle d’une autre pour donner une jonction ester. Dans le corps, la réaction se fait en sens inverse et l’acide lactique ainsi libéré est incorporé dans le processus métabolique normal. On obtient un polymère plus résistant en utilisant l'acide glycolique, soit seul, soit combiné à l’acide lactique.
Polymères -- Propriétés mécaniques
Polymères -- Propriétés physiques
Résistance au chocs
Terpolymère acrylonitrile butadiène styrène
Traitement thermique
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| Index. décimale : |
668.4 Plastiques, vinyles |
| Résumé : |
In recent years, additive manufacturing (AM) technologies have become greatly popular in the polymer, metal, and composite industries because of the capability for rapid prototyping, and appropriateness for the production of complex shapes. In this study, a comprehensive comparative analysis focusing on the influence of post-processing types (heat treatment and water absorption) on tensile and impact responses was carried out on 3D printed PETG, PLA, and ABS. In addition, layer thickness levels (0.2, 0.3, and 0.4 mm) were selected as a major production parameter and their effect on mechanical properties was combined with post-processing type for the first time. The results showed that both tensile and impact resistance of the printed polymers increased thanks to the heat treatment. The highest tensile strength was measured for heat-treated PLA, while the peak impact endurance level was reached for heat-treated PETG. Also, water absorption caused a mass increment in all samples and induced higher tensile elongation values. Decreasing layer thickness had a positive effect on tensile features, but impact strength values dropped. On the other hand, all samples were subjected to macro and micro failure analyses to understand the deformation mechanism. These inspections indicated that for impact samples straight crack lines converted to zigzag style separation lines after the heat treatment. As for the tensile samples, the exact location of the main damage zone altered with the production stability, the water absorption capacity of the polymer, and the thermal diffusion ability of the filament. |
| Note de contenu : |
- MATERIALS AND METHODS : Polymers and manufacture strategy - Post-processing methods
- RESULTS AND DISCUSSION : Influence of the post processing type on the tensile response - Influence of the post processing type on impact behavior - Damage analysis after the tensile and impact tests
- Table 1 : Selected physical and mechanical properties of the polymers used
- Table 2 : Used FFF parameters during 3D printing of the samples |
| DOI : |
https://doi.org/10.1515/ipp-2022-4267 |
| En ligne : |
https://drive.google.com/file/d/12UUUPKxpin8OhRTNo0I8xaKo4D6TSPT0/view?usp=drive [...] |
| Format de la ressource électronique : |
Pdf |
| Permalink : |
https://e-campus.itech.fr/pmb/opac_css/index.php?lvl=notice_display&id=39505 |
in INTERNATIONAL POLYMER PROCESSING > Vol. 38, N° 2 (2023) . - p. 244-256
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Cinétique et thermodynamique de polycondensation d'un polybutadiène hydroxytéléchélique avec un diisocyanate aromatique. Relations - Microstructure - Propriétés / 1983
