相关实验视频
Updated: Jul 1, 2025
08:43
Fused Filament Fabrication FFF of Metal-Ceramic Components
Published on: January 11, 2019
17.3K
连续碳纤维增强塑料的高通量增材制造 通过多纤维增强塑料的高通量增材制造
Yiwen Tu1, Yuegang Tan1, Fan Zhang1
1School of Mechanical and Electronic Engineering, Wuhan University of Technology, 205 Luoshi Street, Hongshan District, Wuhan 430062, China.
Polymers
|March 13, 2024
概括
连续碳纤维增强塑料的高吞吐量增材制造,使用多纤维化沉积建模,显著提高了生产速度. 这种方法可以提高机械性能和零件质量,而不会影响性能.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 制造业 工程 制造工程
- 聚合物科学 聚合物科学
背景情况:
- 连续碳纤维增强塑料 (CCFRP) 的增材制造 (AM) 提供了轻质,高强度零件的潜力.
- 目前用于CCFRP的化沉积建模 (FDM) 方法的吞吐量低,限制了快速制造.
- 复杂几何形状的无模生产是AM的一个关键优势.
研究的目的:
- 开发CCFRP的高通量增材制造方法,使用多纤维FDM.
- 为了提高CCFRP制造的速度,而不会牺牲机械性能.
- 为了研究打印参数,导线变形和零件质量之间的关系.
主要方法:
- 通过使用机器人系统,同时为三种丝材进行料和压缩打印.
- 发展一个合的热力学模型,用于发光线变形.
- 响应表面方法的应用,以建立打印参数和线宽之间的关系.
主要成果:
- 通过同时打印三种丝材,实现了高通量CCFRP制造.
- 优化打印参数 (温度,速度,滚筒压力) 来控制线宽和灯丝变形.
- 实现了503.4 MPa的最大拉力强度和83.11 GPa的拉力模量,超过了传统方法.
- 空隙分数分析和SEM成像证实了适当的打印参数改善了零件质量.
结论:
- 提出的多纤维增材制造技术有效地提高了CCFRP生产的速度.
- 优化的打印参数带来了增强的机械性能和减少空隙分数.
- 这种高通量方法为快速生产高性能CCFRP零件提供了可行的替代方案.
