连续纤维复合材料的设计和基于挤出的3D打印:现状,挑战和机遇

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:

• 基于挤出的3D打印正在为连续纤维增强聚合物 (CFRPs) 取得进展.
• 化沉积建模 (FDM) 是热塑性CFRP的主要技术.
• 热CFRP打印和机器人集成是新兴领域.

研究的目的:

• 总结一下最近在CFRP的3D打印方面的进展.
• 突出制造技术和计算设计方面的创新.
• 概述改善CFRP3D打印的未来研究方向.

主要方法:

• 对CFRPs的基于挤出的3D打印技术的审查.
• 专注于化沉积模型,直接墨水写作和机器人集成.
• 对光纤和拓优化计算设计方法的分析.

主要成果:

• 开发超越热塑性FDM印刷热CFRP的方法.
• 整合机器人手臂以提高制造规模和能力.
• 在光纤分布和拓的同时优化计算设计的进展.
• 确定CFRP3D打印未来发展的关键领域.

结论:

• 由于新的制造和设计方法,CFRP的3D打印正在迅速发展.
• 机器人集成和先进的计算工具正在扩展能力.
• 未来的工作应该专注于提高机械性能,可扩展性,多功能性和可预测性.