L’étude propose une nouvelle méthode, appelée extrusion à alimentation angulaire (AFE), pour la fabrication additive par extrusion de matériaux (MEX AM) de composites thermoplastiques renforcés en fibres de carbone recyclées discontinues (rCF) avec une efficacité de fibre élevée. Le système AFE est également intégré à une imprimante 5 axes pour permettre la fabrication de structures complexes. La caractérisation de la morphologie et de la structure des fibres est réalisée à l’aide de la microtomographie par rayons X (μCT), et les propriétés mécaniques des composites rCF fabriqués par AFE sont étudiées par des tests mécaniques. Les résultats montrent que l’AFE démontre son efficacité pour réduire la difficulté de fabrication des composites rCF avec une efficacité de fibre élevée, l’efficacité de fibre englobe des facteurs tels que la fraction de fibre, la longueur et l’orientation. De plus, les composites rCF fabriqués de manière additive par le système AFE atteignent des longueurs de rCF allant jusqu’à 3,8 mm et une fraction volumique de fibre de 30,3 %. La résistance à la traction et le module sont respectivement de 178 MPa et 9,9 GPa. Il présente une amélioration significative de 90 % et 254 % de la résistance à la traction et du module par rapport aux composites renforcés de fibres courtes. De même, les tests de compression des anneaux composites fabriqués par AFE montrent une augmentation de 80 % de la charge de compression ultime.
Pour en savoir plus : Fabrication additive par extrusion de matériaux composites thermoplastiques renforcés de fibres de carbone discontinues recyclées à haut rendement de fibres