{rfName}
Ef

Llicència i ús

Icono OpenAccess

Altmetrics

Anàlisi d'autories institucional

Orellana-Barrasa JAutor o coautorTarancon SAutor o coautorPastor JyAutor o coautor

Compartir

23 d’gener de 2023
Publicacions
>
Article

Effects of Accelerating the Ageing of 1D PLA Filaments after Fused Filament Fabrication

Publicat a:Polymers. 15 (1): 69- - 2023-01-01 15(1), DOI: 10.3390/polym15010069

Autors: Orellana-Barrasa, J; Tarancón, S; Pastor, JY

Afiliacions

Univ Politecn Madrid, Ctr Invest Mat Estruct CIME, Madrid 28040, Spain - Autor o coautor
Universidad Politécnica de Madrid - Autor o coautor

Resum

The effects of post-treatment temperature-based methods for accelerating the ageing of PLA were studied on 1D single-PLA filaments after fused filament fabrication (FFF). The goal was to answer the questions whether the PLA can be safely aged—i.e., without degrading—at higher temperatures; at which temperatures, if any; how long it takes for the PLA to fully age at the chosen temperature; and which are the main differences between the material aged at room temperature and the material aged at higher temperatures. We also share other helpful information found. The use of 1D filaments allows for decoupling the variables related to the 3D structure (layer height, raster angle, infill density, and layers adhesion) from the variables solely related to the material (here, we analysed the molecular weight, the molecular orientation, and the crystallinity). 1D PLA filaments were aged at 20, 39, 42, 51, 65, 75, and 80 °C in a water-bath-inspired process in which the hydrolytic degradation of the PLA was minimised for the ageing temperatures of interest. Those temperatures were selected based on a differential scanning calorimetry (DSC) scan of the PLA right after it was printed in order to study the most effective ageing temperature, 39 °C, and highlight possible degradation mechanisms during ageing. The evolution of the thermal and mechanical properties of the PLA filaments at different temperatures was recorded and compared with those of the material aged at room temperature. A DSC scan was used to evaluate the thermal and physical properties, in which the glass transition, enthalpic relaxation, crystallisation, and melting reactions were analysed. A double glass transition was found, and its potential implications for the scientific community are discussed. Tensile tests were performed to evaluate the tensile strength and elastic modulus. The flow-induced molecular orientation, the degradation, the logistic fitting, and the so-called summer effect—the stabilisation of properties at higher values when aged at higher temperatures—are discussed to assess the safety of accelerating the ageing rate and the differences between the materials aged at different temperatures. It was found that the PLA aged at 39 °C (1) reached almost stable properties with just one day of ageing, i.e., the ageing rate accelerated by 875% for the elastic modulus and by 1635% for the yield strength; (2) the stable properties were higher than those from the PLA aged at room temperature; and (3) no signs of degradation were identified for the ageing temperature of interest.

Paraules clau

ageingcompositesdschydrolytic degradationmechanical propertiesmechanical-propertiesstressestemperaturethermal properties1d pla filamentsAgeingMechanical propertiesProcess parameters influenceTemperatureThermal properties

Indicis de qualitat

Impacte bibliomètric. Anàlisi de la contribució i canal de difusió

El treball ha estat publicat a la revista Polymers a causa de la seva progressió i el bon impacte que ha aconseguit en els últims anys, segons l'agència WoS (JCR), s'ha convertit en una referència en el seu camp. A l'any de publicació del treball, 2023, es trobava a la posició 19/95, aconseguint així situar-se com a revista Q1 (Primer Cuartil), en la categoria Polymer Science.

Independentment de l'impacte esperat determinat pel canal de difusió, és important destacar l'impacte real observat de la pròpia aportació.

Segons les diferents agències d'indexació, el nombre de citacions acumulades per aquesta publicació fins a la data 2025-07-05:

  • Google Scholar: 3
  • WoS: 1
  • Scopus: 1
  • Europe PMC: 1

Impacte i visibilitat social

Des de la dimensió d'influència o adopció social, i prenent com a base les mètriques associades a les mencions i interaccions proporcionades per agències especialitzades en el càlcul de les denominades "Mètriques Alternatives o Socials", podem destacar a data 2025-07-05:

  • L'ús, des de l'àmbit acadèmic evidenciat per l'indicador de l'agència Altmetric referit com a agregacions realitzades pel gestor bibliogràfic personal Mendeley, ens dona un total de: 21.
  • L'ús d'aquesta aportació en marcadors, bifurcacions de codi, afegits a llistes de favorits per a una lectura recurrent, així com visualitzacions generals, indica que algú està fent servir la publicació com a base del seu treball actual. Això pot ser un indicador destacat de futures cites més formals i acadèmiques. Aquesta afirmació està avalada pel resultat de l'indicador "Capture", que aporta un total de: 21 (PlumX).

Amb una intenció més de divulgació i orientada a audiències més generals, podem observar altres puntuacions més globals com:

  • El Puntuació total de Altmetric: 0.5.
  • El nombre de mencions a la xarxa social X (abans Twitter): 1 (Altmetric).

És fonamental presentar evidències que recolzin l'alineació plena amb els principis i directrius institucionals sobre Ciència Oberta i la Conservació i Difusió del Patrimoni Intel·lectual. Un clar exemple d'això és:

  • El treball s'ha enviat a una revista la política editorial de la qual permet la publicació en obert Open Access.

Anàlisi del lideratge dels autors institucionals

Hi ha un lideratge significatiu, ja que alguns dels autors pertanyents a la institució apareixen com a primer o últim signant, es pot apreciar en el detall: Primer Autor (ORELLANA BARRASA, JAIME) i Últim Autor (PASTOR CAÑO, JOSE YGNACIO ).