通过使用扭曲连续纤维复合材料的3D打印,通过3D打印形成曲多层层层的可塑性

科学领域:

• 材料科学 材料科学 材料科学
• 增材制造 增材制造 增材制造
• 聚合物工程 聚合物工程

背景情况:

• 3D打印提供了自由形式的制造,但通常会产生机械性能不足的产品.
• 连续碳纤维增强热塑料 (CFRTP) 3D打印增强了机械性能,但面临着曲结构的挑战.
• 在CFRTP 3D打印中,弧形打印会导致由于路径差异而导致丝扭曲,从而损害成型精度.

研究的目的:

• 通过使用3D打印与扭曲的CFRTP丝材来研究层层材料的可塑性.
• 通过控制发光线扭曲来减少弧印过程中的内外路径差异.
• 为了确定最佳的灯丝扭转角度,以提高CFRTP 3D打印中的成型精度.

主要方法:

• 通过3D打印以不同程度的CFRTP丝扭曲来评估层状材料的可塑性.
• 将成型精度定义为在单一纤维层内丝宽度的最大变化.
• 分析扭转角度对光线宽度和单层和多层印刷品的整体成形精度的影响.

主要成果:

• 在单层印刷中,扭转角度的增加导致了丝宽度的减少和成型精度的降低.
• 多层打印表明,扭转角度为6°,导致丝宽度的最小变化.
• 确定了最佳的扭转角度,这表明了针对不同制造参数 (K) 进行优化角度的潜力.

结论:

• 在CFRTP 3D打印中,光纤扭曲显著影响了可塑性和准确性.
• 发现最优的扭转角度为6°,可以提高多层结构的成形精度.
• 这项研究突出了通过控制的丝扭曲优化CFRTP3D打印的潜力,以提高机械性能和尺寸精度.