Tailoring anisotropy and mechanical performance of additively manufactured PEKK through annealing and architected design
Notice bibliographique
Résumé
Processing and post-processing parameters critically determine the structural performance of additively manufactured parts. Poly-ether-ketone-ketone (PEKK), a high-performance thermoplastic, offers considerable promise for aerospace applications. However, its mechanical behavior in material extrusion (MEX) remains constrained by pronounced anisotropy and weak interlayer bonding. Addressing these limitations requires understanding how printing architecture and post-processing jointly influence mechanical response. Therefore, the objective of this study is to evaluate the effectiveness of an optimized annealing protocol, established in our previous work (210 °C for 30 min), in reducing anisotropic behavior and enhancing mechanical performance across different raster orientations and architected structures. Tensile and flexural coupons were fabricated at raster angles of 0°, ±45°, and 90° using three infill patterns (line, concentric, and mixed) and tested before and after annealing. Additionally, compressive coupons of Schwarz G and Schwarz P lattices with 40 % relative density were examined to represent structural architected geometries, tested both parallel and perpendicular to the print-layer direction. Results show that reinforcement by annealing is pattern-dependent. At the maximum reinforcement, concentric infill yielded the greatest tensile strength improvement (29.5 %), whereas the 90° raster exhibited the largest flexural strength gain (17.6 %). For structural lattices, compressive strength increased by 37.5 % in Schwarz G, while a reduction of 18.6 % was observed in Schwarz P. While annealing enhanced stiffness, strength, and thermal stability, it also introduced dimensional changes and occasional void-related defects. Overall, this study demonstrates the interplay between anisotropic printing architecture and post-processing, providing pathways to tailor PEKK components for aerospace and structural applications requiring either superior strength (annealed) or enhanced toughness (as-printed).
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».