复材站
工艺与制造英文2020被引 186

工艺参数对3D打印连续碳纤维增强PLA复合材料拉伸力学性能的影响

Effect of Process Parameters on Tensile Mechanical Properties of 3D Printing Continuous Carbon Fiber-Reinforced PLA Composites

Hao Dou, Yunyong Cheng, Wenguang Ye, Dinghua Zhang, Junjie Li, Zhoujun Miao, Stephan Rudykh · Northwestern Polytechnical University
Ask AI about this
期刊 / 来源Materials
卷/期/页13 / 17 / 3850-3850
原文链接查看原文 ↗
关键词:3D打印连续碳纤维PLA复合材料工艺参数拉伸力学性能纤维-基体界面熔融沉积成型

摘要整理

三维(3D)打印连续碳纤维增强聚乳酸(PLA)复合材料具有优异的拉伸力学性能。本研究通过一系列力学实验,系统研究了工艺参数对3D打印复合材料试样拉伸力学性能的影响规律。基于改进型熔融沉积成型(FDM)3D打印机,改变层厚、挤出宽度、打印温度和打印速度等主要工艺参数制备试样,并测试了连续碳纤维增强PLA复合材料的拉伸力学性能。实验结果表明,相对纤维含量对力学性能有显著影响,复合材料中碳纤维的比例受层厚和挤出宽度的控制。随着层厚和挤出宽度的增加,连续碳纤维增强复合材料的拉伸力学性能逐渐降低。打印温度和打印速度也影响纤维-基体界面性能,即拉伸力学性能随打印温度升高而增加,但随打印速度增加而降低。拉伸力学性能的增强机制在于外部载荷通过纤维-基体界面传递至碳纤维。扫描电子显微镜(SEM)观察表明,连续碳纤维增强3D打印复合材料的主要薄弱环节位于纤维-基体界面,主要失效模式为界面破坏导致的纤维拔出。

相关论文

← 返回论文库整理:复材站编辑部