连续碳纤维形状记忆复合材料改善3D打印力学性能

  • 发布:2019/7/24 9:01:07
  • 来源:OFweek中国高科技

研究人员Yongsan An和Woon-Ryeol Yu通过研究替代材料进行3D打印改进探索,在最近发表的《连续碳纤维增强形状记忆聚合物复合材料的3D打印》中,讨论了困扰许多工业用户的机械性能的挑战。在本文中,我们一起来看看研究人员是如何利用复合材料改善3D打印力学性能的。

在这项研究中,研究人员在FDM 3D打印中尝试使用连续碳纤维增强形状记忆聚合物复合材料(SMPC)——热塑性塑料和热固性塑料。

研究人员对参数进行了测试,并打印了样品,更多地了解了SMP等智能材料的优点和局限性——能够随环境变化,然后又恢复回正常形状。这种类型的材料与4D材料相近,允许用户在各种应用中获得更大的灵活性。研究团队希望随着碳复合材料的加入而改进制造工艺。

研究团队为该研究创建了一个定制的FDM 3D打印机,以制造连续纤维增强的SMPC零件。在材料方面,选择了两种不同类型用于评估:PLA和聚氨酯型SMP长丝(作为热塑性基质)和SMP环氧树脂作为热固性基质。然后,该团队将连续碳纤维添加到长丝中进行加固。

他们在打印出待测样品时,试验了温度和打印速度的差异,然后由团队评估机械和形状记忆特性。

研究人员在文中写到,“储能模量(G'),损耗模量(G”)和PLA的粘度在其熔点附近降低。储能模量以比损耗模量更大的速率降低,使PLA具有更多液体性质。因此,PLA可以很容易地从温度为180℃的喷嘴中挤出。”

“不含CF的PLA长丝从喷嘴平滑地挤出,无论其直径是否大于熔合面积。然而,对于直径为1.5mm的喷嘴,PLA基质被挤出,就像螺旋缠绕CF一样。这是因为PLA挤出比CF更多,因为CF在挤出过程中没有被拉伸。此外,恶劣的温度和不同的挤出速度导致CF在3D打印过程中失效。另一方面,对于直径为2毫米的喷嘴,PLA和CF由于其挤压速度同步而被直接挤出。

这里面存在许多挑战,例如CF未完全涂覆PLA。为了更好地优化PLA和CF的供应速度以及材料的结构和聚变时间,研究人员创造了一种改进的打印头,他们还增加了日历卷和适当的张力装置。

研究人员表示,与传统3D打印聚合物相比,打印的SMPC在纤维方向上的显示出更好的机械性能。

机械性能的强度和稳定性是3D打印中的一个持续挑战,但随着研究人员决心完善从碳晶格到钛的测试,以及检查生物相容性问题的渐进式制造技术的材料和工艺,仍有不断改进的空间。

关键词:

银河娱乐平台

[责任编辑:陈雪川]

相关报道:

中塑指数2013/7/16

对话思享者
对话思享者NO.50

分享高端人士的思想,近距离接触塑界领袖的内心世界

美联新材-亚洲色母领跑者

对话思享者
对话思享者NO.49

分享高端人士的思想,近距离接触塑界领袖的内心世界

正合:创新色彩 畅行环保!

对话思享者
对话思享者NO.48

分享高端人士的思想,近距离接触塑界领袖的内心世界

聚石化学:用科技缔造安全和美好

对话思享者
对话思享者NO.47

分享高端人士的思想,近距离接触塑界领袖的内心世界

恩德特:优质产品支撑高速成长

中塑短信回放

短信服务热线:0574-62533333
新手指南
用户注册
用户登录
新手上路
常见问题
银河娱乐平台商服务
找公司
找产品
发布求购
银河娱乐平台市场
供应商服务
发布产品
供应信息
中塑通服务
微商服务
中塑在线服务
服务中心
中塑
中塑月刊
中塑报告
客服中心
客服热线
在线客服
使用帮助
手机登录:m.vitaminjunkeys.com
Android iphone
ICP经营许可证:浙B2-20050237 网络实名:中塑在线 浙公网安备 33028102000112号
产品咨询热线:0512374-7896253+3333 投诉电话:0512374-5756253+++3812309 Copyright © 1994-2018 vitaminjunkeys.com All Rights Reserved.