Étude de l'effet de l'orientation d'impression par modélisation par dépôt de fil fondu sur les propriétés mécaniques des composites polymères

Les résultats de la recherche sur les propriétés physiques et mécaniques des filaments composites commercialement disponibles sur le marché russe, basés sur des polymères ABS, nylon et polyuréthane avec ajout de charges discrètes telles que le verre (GF) et le carbone (CF) en différentes pourcentages, sont présentés. Des tests de traction ont été effectués sur les échantillons produits par déposition couche par couche (FDM) avec une orientation différente de la direction de pose de couche de 0° (horizontal) et 90° (vertical). Il a été observé que la stratégie d'impression des spécimens orientés horizontalement créait des faiblesses intercalaires qui entraînaient leur rupture lors des essais. Il a été constaté que les spécimens imprimés verticalement étaient inférieurs aux spécimens imprimés horizontalement en termes de résistance et généralement en ductilité. L'exception est le polyuréthane GF-30 %, qui a montré une résistance et une rigidité supérieures en orientation horizontale mais une ductilité inférieure par rapport aux spécimens imprimés verticalement. Le nylon chargé de verre CF-20 % s'est avéré être un matériau instable, comme en témoigne le coefficient de variation élevé de ses paramètres. Les échantillons ABS CF-12 % ont montré des différences minimales entre les orientations verticale et horizontale, mais le module d'élasticité vertical était caractérisé par un coefficient de variation élevé. Les résultats expérimentaux soulignent la nécessité d'une sélection minutieuse de l'orientation d'impression et de matériau en fonction des performances mécaniques requises.