Influence of interface notch geometry on the tensile behaviour of FGF-printed parts
Notice bibliographique
Résumé
The paper investigates the influence of interface notches ‒ formed due to extrudate geometry ‒ on the tensile performance of parts manufactured by fused granular fabrication (FGF). Although FGF enables fast, cost-effective, large-scale printing with thermoplastic pellets, its adoption in industry remains limited, mainly due to poor mechanical performance. Interface notches have been identified as a key contributor to this limitation. The study investigates the effect of layer height on notch severity and its impact on the tensile behaviour of PETG samples, to improve understanding and guide process optimisation.Single-extrudate-thick PETG walls were printed at two different layer heights (3 mm and 4.5 mm) using a large-scale pellet-fed 3D printer. Tensile specimens were extracted from these walls and tested using digital image correlation (DIC) to map full-field strain. Interface notch geometry was characterised through optical microscopy and image analysis, focusing on key parameters including notch depth, angle, and root radius. The geometric features were then correlated with the tensile properties and localised strain distribution observed during loading.Increasing the layer height resulted in deeper, sharper interface notches that raised the strain concentration factor and caused more premature failure. The 4.5 mm layer height sample showed a 31% reduction in ultimate stress and a 29% decrease in strain at break compared to the 3 mm sample. DIC analysis confirmed that the strain localised at the notch roots, highlighting the impact of severe notches on tensile performance.Future studies could expand on this work by exploring a wider range of layer heights, nozzle sizes, materials, and interfacial healing conditions. Quantifying the evolution of notch geometry across multiple process variables could help establish predictive models for failure.Understanding the role of notch geometry in FGF-printed parts helps inform optimal printing strategies for improving part strength and reliability. Findings can guide design choices in the structural applications of large-format printing, where the extrudate shape has a significant influence on performance.The paper highlights the often overlooked role of interface notch geometry as a key driver of failure in FGF-printed structures. By combining DIC and quantitative notch characterisation, it offers new insights into the geometric mechanisms behind anisotropy and strength reduction in material extrusion additive manufacturing.
Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.
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 ».