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Printability of co-polyester using fused deposition modelling and related mechanical performance

Authors :
Khaoula Abouzaid
Sofiane Guessasma
Sofiane Belhabib
David Bassir
Abdelkrim Chouaf
Unité de recherche sur les Biopolymères, Interactions Assemblages (BIA)
Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)
Université de Nantes - Institut Universitaire de Technologie (IUT NANTES)
Université de Nantes (UN)
Optimisation - Système - Energie (GEPEA-OSE)
Laboratoire de génie des procédés - environnement - agroalimentaire (GEPEA)
Université de Nantes (UN)-Ecole Nationale Vétérinaire, Agroalimentaire et de l'alimentation Nantes-Atlantique (ONIRIS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Bretagne Loire (UBL)-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique)
Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Université de Nantes (UN)-Ecole Nationale Vétérinaire, Agroalimentaire et de l'alimentation Nantes-Atlantique (ONIRIS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Bretagne Loire (UBL)-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique)
Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)
Institut Universitaire de Technologie - Nantes (IUT Nantes)
Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Université de Nantes - UFR des Sciences et des Techniques (UN UFR ST)
Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Institut Universitaire de Technologie Saint-Nazaire (IUT Saint-Nazaire)
Université de Nantes (UN)-Ecole Polytechnique de l'Université de Nantes (EPUN)
Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Universitaire de Technologie - La Roche-sur-Yon (IUT La Roche-sur-Yon)
Université de Nantes (UN)-Institut Universitaire de Technologie - Nantes (IUT Nantes)
SFR IBSM federation [4202]
Ecole Nationale Vétérinaire, Agroalimentaire et de l'alimentation Nantes-Atlantique (ONIRIS)-Université Bretagne Loire (UBL)-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique)
Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Université de Nantes (UN)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Ecole Nationale Vétérinaire, Agroalimentaire et de l'alimentation Nantes-Atlantique (ONIRIS)-Université Bretagne Loire (UBL)-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique)
Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Université de Nantes (UN)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Source :
European Polymer Journal, European Polymer Journal, Elsevier, 2018, 108, pp.262-273. ⟨10.1016/j.eurpolymj.2018.08.034⟩
Publication Year :
2018
Publisher :
Elsevier BV, 2018.

Abstract

International audience; The aim of this study is to investigate the printability conditions of a copolyester based polymer that has not received yet much attention. This material presents several advantages over PLA and ABS including its food contact compliance and BPA (Bisphenol A) free formulation. The determination of optimal conditions to print copolyester with FDM process was done by quantifying the influence of printing temperature on thermal behavior and tensile properties including Young's modulus, yield stress, tensile strength, ultimate properties, and fracture toughness. Analysis of damage mechanisms through the observation of fracture surfaces of printed copolyester were also performed using SEM. The results indicate a strong relationship between thermal cycling, tensile properties and printing temperature. It is also shownthat the mechanical behavior of printed copolyester is significantly affected by the filament arrangement within the meso-structure. Particular fracture patterns are revealed, which suggest the simultaneous action of three main damage mechanisms triggered by the in homogeneous change in the filament morphology at the rupture point.

Details

ISSN :
00143057 and 18731945
Volume :
108
Database :
OpenAIRE
Journal :
European Polymer Journal
Accession number :
edsair.doi.dedup.....e9f94427ef5e2d82dfca0bede5a566e8
Full Text :
https://doi.org/10.1016/j.eurpolymj.2018.08.034