基于双树脂系统的3D打印连续亚麻纤维增强复合材料

科学领域:

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• 复合材料 复合材料 复合材料
• 添加剂制造 添加剂制造 添加剂制造

背景情况:

• 连续植物纤维增强热塑性复合材料的3D打印在复杂几何制造中具有优势.
• 由于植物纤维的扭曲结构和3D打印中的低成型压力,在植物纤维中实现充分的树脂浸存在挑战.
• 通常使用传统的合成纤维 (碳,玻璃),但植物纤维提供了可持续的替代品.

研究的目的:

• 为了解决3D打印连续植物纤维复合材料中的树脂浸困难.
• 开发一种新型的双树脂先丝,用于增强的亚麻纤维增强复合材料的3D打印.
• 为了评估使用不同的预浸树脂生产的复合材料的机械性能.

主要方法:

• 两种低粘度树脂,液体热塑性 (反应性甲基甲酸盐) 和热固化环氧树脂,用于预浸亚麻线.
• 通过用聚乳酸重新涂覆预先浸的亚麻来制造双树脂 prepreg 丝.
• 开发的光纤被用于3D打印亚麻纤维增强复合材料.

主要成果:

• 与环氧系统相比,液体热塑性树脂浸复合材料表现出优越的机械性能.
• 在使用液体热塑性树脂的复合材料中,拉伸强度增加了39%,模量增加了29%.
• 改进的浸和更好的界面兼容性被确定为增强性能的关键因素.

结论:

• 使用液体热塑性树脂开发的制备方法对于3D打印的连续植物纤维复合材料是可行的.
• 这种方法为生产用于增材制造的高度浸的连续纤维丝提供了一个新的策略.
• 该研究强调了液体热塑性树脂在推进3D打印可持续复合材料方面的潜力.