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连续玻璃纤维增强PLA复合材料3D打印技术研究 被引量：9
1
作者 崔永辉 贾明印 +2 位作者 薛平 蒋金云 蔡建臣 《塑料工业》 CAS CSCD 北大核心 2020年第1期51-54,77,共5页
以聚乳酸(PLA)为基体,连续玻璃纤维为增强体,采用熔融浸渍工艺制备连续玻璃纤维预浸丝,将制得的预浸丝作为3D打印耗材用于熔融沉积(FDM)的3D技术来制备连续玻璃纤维增强PLA复合材料试样,并研究了打印温度、层厚和打印速度对复合材料力... 以聚乳酸(PLA)为基体,连续玻璃纤维为增强体,采用熔融浸渍工艺制备连续玻璃纤维预浸丝,将制得的预浸丝作为3D打印耗材用于熔融沉积(FDM)的3D技术来制备连续玻璃纤维增强PLA复合材料试样,并研究了打印温度、层厚和打印速度对复合材料力学性能的影响。结果表明,当打印层厚为0. 5 mm,打印温度为230℃,打印速度为2 mm/s时,连续玻璃纤维增强PLA复合材料的弯曲性能最佳,弯曲强度和弯曲模量分别为327. 84 MPa和20. 293 GPa。综合考虑复合材料的力学性能、表面质量和尺寸稳定性,连续玻璃纤维增强PLA复合材料的最佳打印层厚为0. 5 mm,适宜的打印温度范围为200~220℃,打印速度范围为2~4 mm/s。 展开更多
关键词 聚乳酸 连续玻璃纤维 熔融浸渍 熔融沉积 预浸丝
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3D打印连续纤维增强聚碳酸酯复合材料预浸丝制备与性能 被引量：2
2
作者 杨来侠 刘波 +2 位作者 刘腾飞 高扬 田小永 《复合材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第10期5654-5665,共12页
为降低3D打印连续纤维增强聚合物(CFRP)复合材料的孔隙率,提高树脂对纤维的浸渍程度,需要开展熔融浸渍连续纤维预浸丝制备与3D打印性能研究,开发纤维预浸渍一体化设备。本文以玻璃纤维(GF)、碳纤维(CF)作为增强体,聚碳酸酯(PC)为基体,... 为降低3D打印连续纤维增强聚合物(CFRP)复合材料的孔隙率,提高树脂对纤维的浸渍程度,需要开展熔融浸渍连续纤维预浸丝制备与3D打印性能研究,开发纤维预浸渍一体化设备。本文以玻璃纤维(GF)、碳纤维(CF)作为增强体,聚碳酸酯(PC)为基体,开发熔融浸渍预浸丝制备工艺,研究浸渍工艺对预浸丝性能的影响。以预浸丝为原料,研究3D打印成形工艺参数对纤维含量、孔隙率及力学性能的影响规律。结果表明:连续玻璃纤维增强聚碳酸酯(CGF/PC)预浸丝的拉伸强度为627.8 MPa,当打印温度为260℃,分层厚度为0.10 mm,扫描间距为1.0 mm时,连续碳纤维增强聚碳酸酯(CCF/PC)复合材料纤维含量为28.66vol%,拉伸强度和模量分别644.8 MPa和85.6 GPa,优化后孔隙率为3.87%。当打印温度为280℃,分层厚度为0.14 mm,扫描间距为1.2 mm时,CGF/PC复合材料纤维含量为51.35vol%,拉伸强度和模量分别为381.4 MPa和23.6 GPa,优化后孔隙率为4.41%。 展开更多
关键词 连续纤维 聚碳酸酯 孔隙率 预浸丝 力学性能 3D打印
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连续纤维增强PLA复合材料3D打印制备技术研究 被引量：5
3
作者 崔永辉 虞立果 贾明印 《纤维复合材料》 CAS 2020年第3期95-99,共5页
采用自制的连续纤维增强热塑性3D打印丝材一体化装备制备了连续玻纤增强聚乳酸(CGF/PLA)复合材料预浸丝,并将该预浸丝作为3D打印耗材用于熔融沉积(FDM)的3D打印设备中成型复合材料制品,并研究了相容剂(PLA-g-MAH)含量、打印层厚、打印... 采用自制的连续纤维增强热塑性3D打印丝材一体化装备制备了连续玻纤增强聚乳酸(CGF/PLA)复合材料预浸丝,并将该预浸丝作为3D打印耗材用于熔融沉积(FDM)的3D打印设备中成型复合材料制品,并研究了相容剂(PLA-g-MAH)含量、打印层厚、打印温度和打印速度对复合材料力学性能及微观形貌的影响。结果表明,当相容剂质量分数为3%,打印层厚为0.5 mm,打印温度为230℃,打印速度为2 mm/s时,CGF/PLA复合材料的各项力学性能最佳且树脂与纤维界面结合良好,弯曲强度、拉伸强度、冲击强度和层间剪切强度分别为301.21 MPa、213.58MPa、148.26KJ/m2和11.925MPa。 展开更多
关键词 聚乳酸 连续玻纤 熔融浸渍 熔融沉积 预浸丝
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连续纤维增强PLA复合材料3D打印制备技术研究 被引量：5
4
作者 崔永辉 虞立果 贾明印 《纤维复合材料》 CAS 2020年第4期95-100,共6页
采用自制的连续纤维增强热塑性3D打印丝材一体化装备制备了连续玻纤增强聚乳酸(CGF/PLA)复合材料预浸丝,并将该预浸丝作为3D打印耗材用于熔融沉积(FDM)的3D打印设备中成型复合材料制品,并研究了相容剂(PLA-g-MAH)含量、打印层厚、打印... 采用自制的连续纤维增强热塑性3D打印丝材一体化装备制备了连续玻纤增强聚乳酸(CGF/PLA)复合材料预浸丝,并将该预浸丝作为3D打印耗材用于熔融沉积(FDM)的3D打印设备中成型复合材料制品,并研究了相容剂(PLA-g-MAH)含量、打印层厚、打印温度、和打印速度对复合材料力学性能及微观形貌的影响。结果表明,当相容剂质量分数为3%,打印层厚为0.5 mm,打印温度为230℃,打印速度为2 mm/s时,CGF/PLA复合材料的各项力学性能最佳且树脂与纤维界面结合良好,弯曲强度、拉伸强度、冲击强度和层间剪切强度分别为301.21 MPa、213.58MPa、148.26KJ/m2和11.925MPa。 展开更多
关键词 聚乳酸 连续玻纤 熔融浸渍 熔融沉积 预浸丝
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基于熔融浸渍的3D打印用连续碳纤维预浸渍设备开发 被引量：1
5
作者 于颖 徐惠良 王玉 《机电工程技术》 2023年第4期37-40,167,共5页
采用喷嘴内浸渍工艺的打印构件孔隙率高、力学性能差,且难以通过剪断续打实现选择性增强功能。为提高树脂与纤维之间的界面结合性能,开发一套基于熔融浸渍工艺的连续碳纤维预浸渍设备。利用该设备能够将打印性较差的碳纤维原丝制备成具... 采用喷嘴内浸渍工艺的打印构件孔隙率高、力学性能差,且难以通过剪断续打实现选择性增强功能。为提高树脂与纤维之间的界面结合性能,开发一套基于熔融浸渍工艺的连续碳纤维预浸渍设备。利用该设备能够将打印性较差的碳纤维原丝制备成具有较高强度和韧性的连续碳纤维预浸丝,从而提高打印构件的力学性能。详细介绍预浸渍设备各部分的结构设计以及整个设备控制系统的搭建工作,并对利用该设备制得的碳纤维预浸丝进行拉伸试验,评估其力学性能;利用扫描电子显微镜观察预浸丝横截面的微观形貌。结果表明:经过预浸渍设备处理的碳纤维预浸丝的极限拉力达到130 N,与碳纤维原丝相比提高了83%;预浸丝内部大部分纤维单丝被基体树脂均匀包裹,有效减少了孔隙缺陷。 展开更多
关键词 碳纤维 热塑性树脂 预浸丝 3D打印
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连续碳纤维增强尼龙复合材料预浸丝制备与3D打印性能研究 被引量：14
6
作者 田小永 张亚园 +1 位作者 刘腾飞 李涤尘 《航空制造技术》 CSCD 北大核心 2021年第15期24-33,共10页
为了提升连续纤维增强热塑性复合材料(CFRTPCs)3D打印技术中树脂对纤维的浸渍能力,实现良好浸渍界面结合性能,利用自主研发的熔融浸渍纤维预处理装置进行碳纤维增强尼龙预浸丝制备,并以预浸丝为原材料进行复合材料3D打印研究。研究了浸... 为了提升连续纤维增强热塑性复合材料(CFRTPCs)3D打印技术中树脂对纤维的浸渍能力,实现良好浸渍界面结合性能,利用自主研发的熔融浸渍纤维预处理装置进行碳纤维增强尼龙预浸丝制备,并以预浸丝为原材料进行复合材料3D打印研究。研究了浸渍过程与挤出成型过程中关键工艺参数对预浸丝及复合材料性能的影响。结果表明,经充分浸渍的预浸丝极限拉力和拉伸强度分别为118.2N和813.9MPa;当扫描间距为1.5mm,分层厚度为0.1mm时,拉伸强度和模量分别为558MPa和56GPa;利用微米X射线三维成像系统测得复合材料的孔隙率约为0.15%;准正交各向同性纤维铺层结构改善了复合材料的抗冲击性,能够达到的峰值载荷约为4.63kN。 展开更多
关键词 连续纤维增强热塑性复合材料 预浸丝3D打印 熔融浸渍 界面性能 抗冲击性能
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热塑性预浸丝铺放过程中温度场数学模型及其仿真 被引量：11
7
作者 李志猛 杨涛 +1 位作者 杜宇 戴维荣 《宇航材料工艺》 CAS CSCD 北大核心 2012年第3期20-23,共4页
建立了热塑性碳纤维预浸丝铺放过程中二维温度场分布的模型。考虑铺放中热气筒的热气速率、热气温度的影响,当热气流速从650升高至800 m/s时,APC2的对流传热系数增加150 W/(m2.℃)。利用ANSYS对整个铺放过程热量的瞬态热传导进行了仿真... 建立了热塑性碳纤维预浸丝铺放过程中二维温度场分布的模型。考虑铺放中热气筒的热气速率、热气温度的影响,当热气流速从650升高至800 m/s时,APC2的对流传热系数增加150 W/(m2.℃)。利用ANSYS对整个铺放过程热量的瞬态热传导进行了仿真,得到复合材料构件在整个铺放过程中温度场分布及其随时间的变化。通过对铺放头分别以40和20 mm/s进行铺放时温度场随时间变化的比较,可知铺放头移动速率越慢,粘合点处的温度峰值越高。当把铺放头移动速率降至20 mm/s以后,粘合点温度峰值升至355℃以上,达到APC2的熔点,因此在此条件下加工时铺放头移动速率理论上应低于20 mm/s。通过对比,证明了温度场数学模型的正确性。 展开更多
关键词 预浸丝铺放 温度场分布 仿真
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网格铺丝用预浸丝分切性能研究 被引量：1
8
作者 黄晓川 张建宝 +3 位作者 赵文宇 刘永佼 王俊峰 孙宏杰 《航空制造技术》 2019年第4期75-78,86,共5页
针对网格铺丝用预浸丝特点,采用国产T800/603B热熔预浸料,根据网格尺寸分切出适合网格铺丝用宽度的预浸丝,以分切5mm和10mm预浸丝为例,开展网格铺丝用预浸丝制备工艺研究,并探究分析分切宽度精度、搭接接头强度及分切预浸丝边缘损伤情... 针对网格铺丝用预浸丝特点,采用国产T800/603B热熔预浸料,根据网格尺寸分切出适合网格铺丝用宽度的预浸丝,以分切5mm和10mm预浸丝为例,开展网格铺丝用预浸丝制备工艺研究,并探究分析分切宽度精度、搭接接头强度及分切预浸丝边缘损伤情况对网格铺丝用预浸丝质量的影响。结果表明:分切出的不同宽度的预浸丝能够满足网格铺丝用预浸丝使用要求。 展开更多
关键词 网格铺丝 预浸丝分切 分切宽度精度 搭接接头强度 分切预浸丝边缘损伤
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