The effect of natural Gongura roselle fiber on the mechanical properties of 3D printed ABS and PLA composites

• Autorzy: Appusamy Anandha Moorthy , Nanjappan Natarajan , Eswaran Prakash , Subramanian Madheswaran

Identyfikatory

DOI

10.14314/polimery.2022.3.4

Warianty tytułu

PL

Wpływ naturalnego włókna Gongura roselle na właściwości mechaniczne kompozytów ABS i PLA otrzymanych metodą druku 3D

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The influence of the natural Gongura roselle fiber on the tensile and flexural properties as well as on Shore D hardness of acrylonitrile-butadiene-styrene (ABS) and poly (lactic acid) (PLA) was investigated. The composites were printed in fused deposition modeling (FDM) 3D technique. The addition of natural fiber improved the mechanical properties of the tested composites, while the flexural strength, modulus and hardness were better in the case of ABS-based composite. Whereas, PLA-based composites showed higher tensile strength. The influence of the nozzle angle on the mechanical properties of the composites was also investigated. The best results have been obtained when using an angle of 0°.

PL

Zbadano wpływ naturalnego włókna Gongura roselle na właściwości mechaniczne przy rozciąganiu i zginaniu oraz twardość Shore’a D akrylonitrylu-butadienu-styrenu (ABS) i poli(kwasu mlekowego) (PLA). Kompozyty otrzymano metodą osadzania topionego materiału (FDM) w technice 3D. Dodatek naturalnego włókna poprawił właściwości mechaniczne badanych kompozytów, przy czym wytrzymałość na zginanie, moduł sprężystości i twardość były lepsze w przypadku kompozytu na osnowie ABS. Natomiast kompozyty na osnowie PLA miały większą wytrzymałość na rozciąganie. Zbadano również wpływ kąta ustawienia dyszy na właściwości mechaniczne kompozytów. Najlepsze wyniki uzyskano stosując kąt 0°.

Słowa kluczowe

EN

natural fiber; Gongura roselle; poly(lactic acid); acrylonitrile-butadiene-styrene; 3D printing

PL

włókno naturalne; Gongura roselle; poli(kwas mlekowy); akrylonitryl-butadien-styren; druk 3D

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytut Chemii Przemysłowej
• Czasopismo: Polimery
• Rocznik: 2022
• Tom: Vol. 67, nr 3
• Strony: 119--124
• Opis fizyczny: Bibliogr. 27 poz., rys. kolor., tab., wykr.

Twórcy

autor

Appusamy Anandha Moorthy

• Department of Mechanical Engineering, Bannari Amman Institute of Technology, Sathyamangalam - 638401, Tamilnadu, India

• https://orcid.org/0000-0001-5540-8941

autor

Nanjappan Natarajan

• Department of Mechanical Engineering, Excel Engineering College, Namakkal - 637303, Tamilnadu, India

autor

Eswaran Prakash

• Department of Mechanical Engineering, Bannari Amman Institute of Technology, Sathyamangalam - 638401, Tamilnadu, India

autor

Subramanian Madheswaran

• Department of Mechanical Engineering, Bannari Amman Institute of Technology, Sathyamangalam - 638401, Tamilnadu, India

• https://orcid.org/0000-0001-7106-7104

Bibliografia

• [1] Paulo Davim J.: Journal of Materials Processing Technology 2000, 100, 273. https://doi.org/10.1016/S0924-0136(99)00491-4
• [2] Włodarczyk-Fligier A.: Archives of Metallurgy and Materials 2021, 66, 313. https://doi.org/10.24425/amm.2021.134789
• [3] Mueller B.: Assembly Automation 2012, 32, 777. https://doi.org/10.1108/aa.2012.03332baa.010
• [4] Hofstätter T., Pedersen D., Tosello G. et al.: Journal of Reinforced Plastics and Composites 2017, 36, 1061. https://doi.org/10.1177%2F0731684417695648
• [5] Parandoush P., Lin D.: Composite Structures 2017, 182, 36. https://doi.org/10.1016/j.compstruct.2017.08.088
• [6] Melenka G.W., Cheung B.K.O., Schofield J.S. et al.: Composite Structures 2016, 153, 866. https://doi.org/10.1016/j.compstruct.2016.07.018
• [7] Yao S.-S., Jin F.-L., Rhee K.Y. et al.: Composites Part B: Engineering 2018, 142, 241. https://doi.org/10.1016/j.compositesb.2017.12.007
• [8] Dickson A.N., Barry J.N., McDonnel K.A. et al.: Additive Manufacturing 2017, 16, 146. https://doi.org/10.1016/j.addma.2017.06.004
• [9] Justo J., Távara L., García-Guzmán L. et al.: Composite Structures 2018, 185, 537. https://doi.org/10.1016/j.compstruct.2017.11.052
• [10] Song Y., Li Y., Song W. et al.: Materials & Design 2017, 123, 154. https://doi.org/10.1016/j.matdes.2017.03.051
• [11] Wu W., Geng P., Li G. et al.: Materials 2015, 8, 5834. https://doi.org/10.3390/ma8095271
• [12] Bulanda K., Oleksy M., Oliwa R. et al.: Polimery 2020, 65, 430. https://doi.org/10.14314/polimery.2020.6.2
• [13] Ilardo R., Williams C.B.: Rapid Prototyping Journal 2010, 16, 174. https://doi.org/10.1108/13552541011034834
• [14] Aw Y.Y., Yeoh C.K., Idris M.A. et al.: AIP Conference Proceedings 2017, 1835, 020008. https://doi.org/10.1063/1.4981830
• [15] Wang X., Jiang M., Zhou Z. et al.: Composites Part B: Engineering 2017, 110, 442. https://doi.org/10.1016/j.compositesb.2016.11.034
• [16] Niaza K.V., Senatov F.S., Stepashkin A. et al.: Nano Hybrids and Composites 2017, 13, 15. https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/NHC.13.15
• [17] Dizon J.R.C., Espera Jr. A.H., Chen Q. et al.: Additive Manufacturing 2018, 20, 44. https://doi.org/10.1016/j.addma.2017.12.002
• [18] Fidan I., Imeri A., Gupta A. et al.: The International Journal of Advanced Manufacturing Technology 2019, 102, 1801. https://doi.org/10.1007/s00170-018-03269-7
• [19] Goh G.D., Dikshit V., Nagalingam A.P. et al.: Materials & Design 2018, 137, 79. https://doi.org/10.1016/j.matdes.2017.10.021
• [20] Türk D.-A., Brenni F., Zogg M. et al.: Materials & Design 2017, 118, 256. https://doi.org/10.1016/j.matdes.2017.01.050
• [21] Bettini P., Alitta G., Sala G. et al.: Journal of Materials Engineering and Performance 2017, 26, 843. https://doi.org/10.1007/s11665-016-2459-8
• [22] Ma Y., Ueda M., Yokozeki T. et al.: Composite Structures 2017, 160, 89. https://doi.org/10.1016/j.compstruct.2016.10.037
• [23] Coulon A., Lafranche E., Douchain C. et al.: Journal of Composite Materials 2017, 51, 2477. https://doi.org/10.1177%2F0021998316672521
• [24] Zhang H., Cai L., Golub M. et al.: Journal of Materials Engineering and Performance 2018, 27, 57. https://doi.org/10.1007/s11665-017-2961-7
• [25] Chacón J.M., Caminero M.A., García-Plaza E. et al.: Materials & Design 2017, 124, 143. https://doi.org/10.1016/j.matdes.2017.03.065
• [26] Fernandez-Vicente M., Calle W., Ferrandiz S. et al.: 3D Printing and Additive Manufacturing 2016, 3, 183. https://doi.org/10.1089/3dp.2015.0036
• [27] Kam M., İpekçi A., Şengűl Ő.: Journal of Thermoplastic Composite Materials 2021, 1. https://doi.org/10.1177/08927057211006459

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MEiN, umowa nr SONP/SP/546092/2022 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2022-2023).