连续与短切CF增强PA6复合材料双喷头3D打印工艺参数优化

苏文璐; 卢立成; 钱波; 茅健; 张立强; 刘钢

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连续与短切CF增强PA6复合材料双喷头3D打印工艺参数优化

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为提升连续碳纤维(CF)和短切CF增强尼龙6复合材料3D打印制件的力学性能、优化3D打印基础工艺参数,基于熔融沉积型3D打印工艺,通过自主搭建的双喷头3D打印实验平台制备打印制件,并以此为研究对象,设计4因素3水平正交试验,研究连续CF隔层数、连续CF打印间距、打印温度、打印速度四种工艺参数对打印制件拉伸强度和弯曲强度的影响。采用极差分析法得到最佳工艺参数组合,验证正交试验结果。使用扫描电子显微镜观察拉伸制件和弯曲制件的断裂面微观形貌,进一步探究了打印制件的层间断裂形貌特性和层内丝材分布规律。结果表明,当连续CF隔层数为1、连续CF打印间距为0.5 mm、打印温度为250℃、打印速度为900 mm/s时,打印制件的层内沉积线之间孔隙较少,层间结合效果较好,其拉伸强度和弯曲强度达到最高,分别为109.73 MPa和119.14 MPa,与短切CF增强尼龙6复合材料相比,拉伸强度提升了249%,弯曲强度提升了286%。

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来源
《工程塑料应用》 |2023年第11期|71-77|共7页
作者
苏文璐; 卢立成; 钱波; 茅健; 张立强; 刘钢;
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作者单位

上海工程技术大学机械与汽车工程学院;

成都智远先进制造技术研究院;

机械工业航空大型复杂薄壁构件智能制造技术重点实验室;

上海交通大学四川研究院;

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正文语种 chi
中图分类非金属复合材料;
关键词
碳纤维; 尼龙6; 熔融沉积; 复合材料; 3D打印; 正交试验; 工艺参数;

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