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3D打印技术制备纤维增强热塑性高分子复合材料

更新时间: 2019-12-01 13:42:50  查看次数: 231    
纤维增强热塑性复合材料近年来因其诸多优势逐渐被开发,短纤维及连续纤维作为添加材料的研宄正在趋于成熟,可以被用于高科技及民用领域。然而很多理想的复合材料模型被设计出来之后由于成型工艺的限制而无法进行生产制造,3D打印技术因制造方法具有灵活性正在逐渐用于制备纤维增强热塑性高分子复合材料中。


制备连续纤维增强热塑性高分子复合材料

Mark Forged公司的Mark One打印机使用双喷嘴,可分别工作,根据计算机数据控制一个喷嘴中打印预制的连续纤维浸渍材料,纤维种类不限,另外的喷嘴负责挤出尼龙,该设备由于具有双喷嘴和不同材料的打印功能从而更加具有灵活性,根据实际性能特点规定纤路径从而决定其取向。Mark One可以在零件内部结构中的任意位置铺设纤维,增强效果十分明显。该公司网站上发布的信息表明,Mark One打印的连续碳纤维增强复合材料试样,比强度高于铝(Aluminum 6061-T6),强度和刚度是ABS的30倍。


Christoph Klahn提出了一种基于增材制造技术和碳纤维增强聚合物(CFRP)相结合,根据材料功能和零件负载特性的设计方法,通过打印前的载荷分析来确定纤维铺放的最佳位置,并且已在实际应用中取得了很好的效果。


连续纤维增强复合材料增材制造技术已经成为一个具有很大发展潜力的领域,同时也受到了业内很多厂商的关注。成功的商业化应用也说明了该技术的潜力和需求,如果从多种材料的角度来看待这个问题,那么潜力会更加巨大。该技术从某种角度而言可以看做是多种材料的增材制造,更可以对产品添加更多独特功能;将连续纤维换做其他的连续材料便可以用于可穿戴设备、嵌入式电子元器件和传感器等实际应用当中。



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