切片参数对FDM技术制造的3D打印碳纤维/聚乳酸复合材料表面质量和力学性能的影响

摘要整理

本研究采用熔融沉积成型（FDM）技术制备三维（3D）打印碳纤维/聚乳酸（CF/PLA）复合材料，并系统评估其力学性能。通过改变切片参数——包括层厚、填充密度和层堆积方式——制备复合材料试样。对3D打印复合材料试样进行拉伸、弯曲和层间剪切强度（ILSS）测试，以评估工艺参数对力学特性的影响。进一步研究了试样表面粗糙度的影响规律。试验结果表明，在填充密度为60%、层厚为0.64 mm的条件下，直线型和六边形层堆积方式均表现出更优的力学性能。扫描电子显微镜（SEM）观察发现，较小的层厚导致CF/PLA界面结合力较弱，主要失效模式为纤维拔出。研究表明，复合材料试样的工程应用性能与其切片参数密切相关，优化切片参数对提高3D打印CF/PLA复合材料的综合性能至关重要。

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