CFM 2019

Étude du gonflement d'une suspension de fibres à la sortie d'une buse d'imprimante 3D
Dihya Mezi  1@  , Gilles Ausias  1@  , Julien Férec  1@  
1 : Institut de Recherche Dupuy de Lôme  (UMR CNRS 6027, IRDL)
Université de Bretagne Sud (UBS) : F-56100 Lorient

Les polymères chargés de fibres sont utilisés dans l'impression 3D pour améliorer les propriétés mécaniques des pièces finales. Le filament chargé de fibres est extrudé et ensuite déposé. La distribution d'orientation des fibres a un effet direct sur les propriétés mécaniques du produit. Pour déterminer l'orientation des fibres dans la pièce imprimée, il est important de comprendre l'interaction entre l'écoulement et l'orientation des fibres. Une modélisation numérique sur le logiciel Comsol Multiphysics permet de prédire ces états d'orientation en utilisant des modèles qui décrivent le mouvement des fibres dans un écoulement. Ce travail s'intéresse à la distribution d'orientation des fibres à la sortie d'une buse d'impression 3D et à son effet sur la forme de la surface libre. Cette modélisation est réalisée en plusieurs étapes. La première sert à valider l'implémentation de la dynamique d'orientation des fibres avec une étude d'un écoulement fluide en 2D axisymétrique, puis la prise en compte du gonflement. Les résultats du calcul permettent d'étudier l'orientation des fibres à la sortie de la buse de l'imprimante et la forme du cordon déposé en fonction du taux de fibres. Le modèle étudié prend compte le couplage entre l'orientation des fibres et l'écoulement du polymère.



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