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连续亚麻纤维增强生物可降解复合材料的材料挤出3D打印

Material extrusion 3D printing of biodegradable composites reinforced with continuous flax fibers

Jure Kajbič, Gorazd Fajdiga, Jernej Klemenc · University of Ljubljana
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期刊 / 来源Journal of Materials Research and Technology
卷/期/页27 / 3610-3620
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关键词:连续纤维增强复合材料熔融沉积成型聚乳酸亚麻纤维增材制造力学性能生物可降解材料

摘要整理

利用材料挤出法(熔融沉积成型)制造增材成型热塑性零件需要引入连续增强纤维以提高承载能力。本研究采用多喷头3D打印机,以聚乳酸(PLA)为基体、连续亚麻纤维为增强体,制备了生物可降解复合材料。制造了单向拉伸和弯曲试样,纤维体积分数达18%,具有类零件形状。针对四种不同的复合材料与基体层排列方式进行了力学性能测试。与无增强纤维试样相比,拉伸弹性模量和拉伸强度分别提高了3.6倍和2.9倍;弯曲弹性模量提高了2.4倍,弯曲强度提高了1.4倍。研究表明,通过改变纤维体积分数和复合材料层排列方式,可以有效调控材料的力学性能和破坏模式,为连续纤维增强热塑性复合材料的增材制造提供了新的设计思路。

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