AS4 D/PEEK热塑性复合材料激光固结缠绕工艺参数优化

成烨; 还大军; 李勇; 刘洪全; 周洲

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AS4 D/PEEK热塑性复合材料激光固结缠绕工艺参数优化

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热塑性复合材料缠绕成型过程中,工艺参数的选取对制品的性能有决定性作用.本工作基于热塑性复合材料激光固结自动铺放(LAFP)设备,以碳纤维增强聚醚醚酮(AS4D/PEEK)高性能热塑性复合材料预浸料为原料制备缠绕样品,以层间剪切强度为参数优化目标,根据响应曲面法Box-Behnken Design方法设计了试验,分析了加热区温度、缠绕速度、纤维张力三个工艺参数对层间剪切强度的影响规律,建立了各工艺参数对层间剪切强度的回归模型,并通过方差分析以及实验验证的方法验证了模型的准确性和可靠性.分析表明:响应值随各参数值的增加均表现出先增后减的变化规律,加热区温度和缠绕速度对层间剪切强度的影响显著,纤维张力有一定影响但不显著.最终得到的优化工艺参数组合为:加热区温度436.6℃、缠绕速度81.3 mm/s、纤维张力201.9 N,层间剪切强度达到52.8 MPa,该条件下缠绕制品结合强度最高.

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来源
《材料导报》 |2020年第22期|22190-22194|共5页
作者
成烨; 还大军; 李勇; 刘洪全; 周洲;
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作者单位

南京航空航天大学材料科学与技术学院南京210016;

南京航空航天大学材料科学与技术学院南京210016;

南京航空航天大学材料科学与技术学院南京210016;

南京航空航天大学材料科学与技术学院南京210016;

南京航空航天大学材料科学与技术学院南京210016;

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原文格式 PDF
正文语种 chi
中图分类非金属复合材料;
关键词
热塑性复合材料; 激光固结缠绕成型; 工艺参数优化; 层间剪切强度;

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