Published January 1, 2021 | Version v1
Publication Metadata-only

Experimental characterization of mechanical properties and microstructure study of polycarbonate (PC) reinforced acrylonitrile-butadiene-styrene (ABS) composite with varying PC loadings

Creators

  • 1. International Information Technologies University
  • 2. Vellore Institute of Technology University

Description

Fusion deposition modeling (FDM) is the most prevalent technique of additive manufacturing. This is for its practice in many applications. Polycarbonate (PC) reinforced acrylonitrile-butadiene-styrene (ABS) composite in 3D printing upsurges properties and crops better strength for components by 3D printing. A study on 3D printed (FDM) PC/ABS composite material was investigated in this paper. The influence of variations in material composition on mechanical properties such as hardness, flexural strength, and impact strength was studied. The proposed work aims at analyzing PC/ABS composite material by the FDM process in terms of mechanical performance, microstructural study, and their processibility. Specimens with three different compositions (10 wt%, 20 wt%, 30 wt%) polycarbonate (PC) reinforced in ABS were prepared. The best composition of polymer composite by FDM was proposed from their mechanical properties, and a microstructural study was done to trace the deviations in the impact strength of PC/ABS composite. The study evidences the compatibility of PC/ABS polymer composite. The hardness and strength of the composite are improved with a rise in polycarbonate (PC) content in the material. This exhibit excellent strength to the component at various compositions of polycarbonate reinforcement. Polymer composition contributes to producing intricate 3D printed components with various benefits and applicable for vast applications in many fields.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

نمذجة ترسيب الانصهار (FDM) هي التقنية الأكثر انتشارًا لتصنيع المواد المضافة. هذا لممارستها في العديد من التطبيقات. يعزز البولي كربونات (PC) مركب أكريلونيتريل- بوتادين- ستايرين (ABS) في خصائص الطباعة ثلاثية الأبعاد ويزيد من قوة المحاصيل للمكونات عن طريق الطباعة ثلاثية الأبعاد. تم التحقيق في دراسة حول المواد المركبة للكمبيوتر الشخصي/ABS المطبوعة ثلاثية الأبعاد (FDM) في هذه الورقة. تمت دراسة تأثير الاختلافات في تكوين المواد على الخواص الميكانيكية مثل الصلابة وقوة الانثناء وقوة التأثير. يهدف العمل المقترح إلى تحليل المواد المركبة للكمبيوتر الشخصي/ABS من خلال عملية FDM من حيث الأداء الميكانيكي، والدراسة الهيكلية الدقيقة، وقابليتها للمعالجة. تم تحضير عينات بثلاث تركيبات مختلفة (10 ٪ بالوزن، 20 ٪ بالوزن، 30 ٪ بالوزن) بولي كربونات (PC) معززة في نظام الفرامل المانعة للانغلاق. تم اقتراح أفضل تركيبة لمركب البوليمر بواسطة FDM من خواصها الميكانيكية، وتم إجراء دراسة هيكلية دقيقة لتتبع الانحرافات في قوة تأثير مركب PC/ABS. تثبت الدراسة توافق مركب البوليمر PC/ABS. يتم تحسين صلابة وقوة المركب مع ارتفاع محتوى البولي كربونات (PC) في المادة. يُظهر هذا قوة ممتازة للمكون في تركيبات مختلفة من تقوية البولي كربونات. تساهم تركيبة البوليمر في إنتاج مكونات مطبوعة ثلاثية الأبعاد معقدة ذات فوائد مختلفة وقابلة للتطبيق على تطبيقات واسعة في العديد من المجالات.

Translated Description (French)

La modélisation par dépôt par fusion (FDM) est la technique la plus répandue de fabrication additive. C'est pour sa pratique dans de nombreuses applications. Le composite acrylonitrile-butadiène-styrène (ABS) renforcé par du polycarbonate (PC) dans l'impression 3D augmente les propriétés et améliore la résistance des composants par impression 3D. Une étude sur le matériau composite PC/ABS imprimé en 3D (FDM) a été étudiée dans cet article. L'influence des variations de la composition du matériau sur les propriétés mécaniques telles que la dureté, la résistance à la flexion et la résistance aux chocs a été étudiée. Le travail proposé vise à analyser le matériau composite PC/ABS par le procédé FDM en termes de performance mécanique, d'étude microstructurale et de leur processabilité. Des échantillons avec trois compositions différentes (10 % en poids, 20 % en poids, 30 % en poids) de polycarbonate (PC) renforcé en ABS ont été préparés. La meilleure composition de composite polymère par FDM a été proposée à partir de leurs propriétés mécaniques, et une étude microstructurale a été réalisée pour tracer les écarts dans la résistance au choc du composite PC/ABS. L'étude met en évidence la compatibilité du composite polymère PC/ABS. La dureté et la résistance du composite sont améliorées avec une augmentation de la teneur en polycarbonate (PC) dans le matériau. Cela présente une excellente résistance au composant à diverses compositions de renforcement en polycarbonate. La composition polymère contribue à la production de composants complexes imprimés en 3D avec divers avantages et applicable à de vastes applications dans de nombreux domaines.

Translated Description (Spanish)

El modelado por deposición por fusión (FDM) es la técnica más frecuente de fabricación aditiva. Esto es para su práctica en muchas aplicaciones. El compuesto de acrilonitrilo-butadieno-estireno (ABS) reforzado con policarbonato (PC) en la impresión 3D aumenta las propiedades y mejora la resistencia de los componentes mediante la impresión 3D. En este documento se investigó un estudio sobre material compuesto de PC/ABS impreso en 3D (FDM). Se estudió la influencia de las variaciones en la composición del material sobre las propiedades mecánicas, como la dureza, la resistencia a la flexión y la resistencia al impacto. El trabajo propuesto tiene como objetivo analizar el material compuesto PC/ABS mediante el proceso FDM en términos de rendimiento mecánico, estudio microestructural y su procesabilidad. Se prepararon muestras con tres composiciones diferentes (10% en peso, 20% en peso, 30% en peso) de policarbonato (PC) reforzado en ABS. La mejor composición del compuesto polimérico por FDM se propuso a partir de sus propiedades mecánicas, y se realizó un estudio microestructural para rastrear las desviaciones en la resistencia al impacto del compuesto PC/ABS. El estudio evidencia la compatibilidad del compuesto de polímero PC/ABS. La dureza y la resistencia del compuesto mejoran con un aumento en el contenido de policarbonato (PC) en el material. Esto muestra una excelente resistencia al componente en varias composiciones de refuerzo de policarbonato. La composición de polímeros contribuye a producir componentes intrincados impresos en 3D con diversos beneficios y aplicables a vastas aplicaciones en muchos campos.

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
التوصيف التجريبي للخواص الميكانيكية ودراسة البنية المجهرية لمركب البولي كربونات المقوى بالأكريلونيتريل- البيوتادايين- ستيرين مع حمولات مختلفة من البولي كربونات
Translated title (French)
Caractérisation expérimentale des propriétés mécaniques et étude de la microstructure du composite acrylonitrile-butadiène-styrène (ABS) renforcé de polycarbonate (PC) avec des charges de PC variables
Translated title (Spanish)
Caracterización experimental de propiedades mecánicas y estudio de microestructura de material compuesto de acrilonitrilo-butadieno-estireno (ABS) reforzado con policarbonato (PC) con cargas de PC variables

Identifiers

Other
https://openalex.org/W3125984814
DOI
10.3934/matersci.2021002

Is supplement to
https://openalex.org/W4285731133 (Other)
https://openalex.org/W3195996254 (Other)
https://openalex.org/W3142048519 (Other)
https://openalex.org/W2381103237 (Other)
https://openalex.org/W2349597530 (Other)
https://openalex.org/W2152076730 (Other)
https://openalex.org/W2126587630 (Other)
https://openalex.org/W2089671798 (Other)
https://openalex.org/W2005593519 (Other)
https://openalex.org/W1980136384 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
India

References

  • https://openalex.org/W1998876948
  • https://openalex.org/W2046942072
  • https://openalex.org/W2065844243
  • https://openalex.org/W2082402358
  • https://openalex.org/W2409040977
  • https://openalex.org/W2512199170
  • https://openalex.org/W2553221934
  • https://openalex.org/W2741181432
  • https://openalex.org/W2762716029
  • https://openalex.org/W2793435880
  • https://openalex.org/W2803400344
  • https://openalex.org/W2891878283
  • https://openalex.org/W2946632726
  • https://openalex.org/W2949531220
  • https://openalex.org/W2975622149
  • https://openalex.org/W2984447113
  • https://openalex.org/W2995178087
  • https://openalex.org/W3000725176
  • https://openalex.org/W3046752608
  • https://openalex.org/W3081063975