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Updated: Jun 29, 2025
08:28
Stereolithographic 3D Printing with Renewable Acrylates
Published on: September 12, 2018
9.5K
生物基和合成热塑性复合材料在大型增材制造中的环境耐用性
Felipe A Saavedra-Rojas1,2, Sunil Bhandari1,2, Roberto A Lopez-Anido1,2
1Advanced Structures and Composite Center, University of Maine, Orono, ME 04469, USA.
Polymers
|March 28, 2024
概括
大尺寸3D打印生物基复合材料的耐用性较低. 木纤维/聚乳酸 (WF/PLA和WF/aPLA) 复合材料吸收更多的水分,并在冷解周期后显著减弱,与碳纤维/烯二烯 styrene (CF/ABS) 相比.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 添加剂制造 添加剂制造 添加剂制造
- 聚合物复合材料 聚合物复合材料
背景情况:
- 大尺寸3D打印使使用热塑性复合材料的复杂结构成为可能.
- 评估新型生物基复合材料的环境耐用性对于其采用至关重要.
- 了解湿度和冷解下的材料降解是结构应用的关键.
研究的目的:
- 为了评估大尺寸3D打印生物基热塑性复合材料的耐用性.
- 为了比较木纤维/聚乳酸 (WF/PLA,WF/aPLA) 与传统的碳纤维/烯二乙烯 (CF/ABS) 的性能.
- 为了量化环境暴露后吸收水分和机械性能的变化.
主要方法:
- 湿度吸收和湿度膨胀系数的实验性表征.
- 在加速环境暴露之前和之后评估机械性能 (柔性强度和模量).
- 对三种不同的大型3D打印复合材料系统进行比较分析.
主要成果:
- 生物基WF/PLA和WF/aPLA复合材料显示出比CF/ABS更高的吸水率.
- 两种生物基复合材料在暴露后显示出更大的屈曲强度和屈曲模量减少.
- 大尺寸3D打印生物基复合材料的环境敏感性得到证实.
结论:
- 大尺寸3D打印的生物基热塑性复合材料更容易受到水分和冷解的降解.
- 传统的CF/ABS在这些环境条件下表现出优越的耐用性.
- 需要进一步的材料开发,以提高生物基复合材料的环境耐受性,以便适用于苛刻的应用.
