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连续碳纤维形状记忆复合材料改善3D打印力学性能_电竞平台

发布者: 电竞平台发布时间:2021-09-15

本文摘要:3D打印机_研究人员YongsanAn和Woon-RyeolYu通过研究替代材料展开3D打印机改良探寻,在最近公开发表的《倒数碳纤维强化形状记忆聚合物复合材料的3D打印机》中,辩论了后遗症许多工业用户的机械性能的挑战。

3D打印机_研究人员YongsanAn和Woon-RyeolYu通过研究替代材料展开3D打印机改良探寻,在最近公开发表的《倒数碳纤维强化形状记忆聚合物复合材料的3D打印机》中,辩论了后遗症许多工业用户的机械性能的挑战。在本文中,我们一起来想到研究人员是如何利用复合材料提高3D打印机力学性能的。

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在这项研究中,研究人员在FDM3D打印机中尝试用于倒数碳纤维强化形状记忆聚合物复合材料(SMPC)——热塑性塑料和热固性塑料。【倒数纤维强化聚合物复合材料,短纤维强化聚合物复合材料和FDM制取的聚合物基体的力学性能】研究人员对参数展开了测试,并打印了样品,更好地理解了SMP等智能材料的优点和局限性——需要随环境变化,然后又完全恢复返长时间形状。这种类型的材料与4D材料相似,容许用户在各种应用于中取得更大的灵活性。研究团队期望随着碳复合材料的重新加入而改良生产工艺。

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研究团队为该研究创立了一个自定义的FDM3D打印机,以生产倒数纤维强化的SMPC零件。在材料方面,自由选择了两种有所不同类型用作评估: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,该团队将倒数碳纤维加到到长丝中展开修整。【用作(a)热塑性塑料和(b)热固性塑料的倒数碳纤维强化聚合物复合材料的3D打印机系统的示意图】他们在打印机出待测样品时,试验了温度和打印机速度的差异,然后由团队评估机械和形状记忆特性。

【CF和PLA复合材料的3D打印机。(a)仅有PLA,(b)直径为1.5毫米的燃烧室,和(c)直径为2毫米的燃烧室】研究人员在文中写出到,“储能模量(G'),损耗模量(G”)和PLA的粘度在其熔点附近减少。储能模量以比损耗模量更大的速率减少,使PLA具备更加多液体性质。

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因此,PLA可以很更容易地从温度为180℃的燃烧室中吸管。”“含CF的PLA长丝从燃烧室光滑地吸管,无论其直径否小于成形面积。然而,对于直径为1.5mm的燃烧室,PLA基质被吸管,就像螺旋卷曲CF一样。这是因为PLA吸管比CF更好,因为CF在吸管过程中没被剪切。

此外,险恶的温度和有所不同的吸管速度造成CF在3D打印机过程中过热。另一方面,对于直径为2毫米的燃烧室,PLA和CF由于其断裂速度实时而被必要吸管。这里面不存在许多挑战,例如CF未几乎涂覆PLA。

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为了更佳地优化PLA和CF的供应速度以及材料的结构和核聚变时间,研究人员建构了一种改良的打印头,他们还减少了日历卷和必要的张力装置。研究人员回应,与传统3D打印机聚合物比起,打印机的SMPC在纤维方向上的表明出有更佳的机械性能。

机械性能的强度和稳定性是3D打印机中的一个持续挑战,但随着研究人员决意完备从碳晶格到钛的测试,以及检查生物相容性问题的渐进式生产技术的材料和工艺,仍有不断改进的空间。


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