工艺与制造英文2023被引 3
低熔点聚芳醚酮与聚酰胺6的粘接：自动纤维铺放成型模具的新概念
Bonding of Low-Melting Polyaryletherketone onto Polyamide 6: A Concept for Molds for Automated Fiber Placement
Fynn Atzler, Lukas Raps, J. M. Freund, Samuel Tröger, Simon Hümbert · Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e. V. (DLR)
摘要整理
自动纤维铺放（AFP）是一种在自动化和可扩展工艺中制造复杂复合材料零件的方法。热塑性原位AFP因其在采用低熔点聚芳醚酮（LM-PAEK）复合材料的高性能航空航天应用中的优势，近年来受到广泛关注。虽然原位AFP是一种有前景的自动化经济型复合材料制造技术，但模具生产仍是重大成本支出。利用大尺度增材制造技术，可在短时间内以传统模具成本的一小部分制造模具。通过选用与LM-PAEK不相容的聚酰胺6（PA6）作为模具材料，可形成粘接界面，在生产过程中将层板固定在所需形状，并便于脱模。由于PA6的热塑性特性，可采用大尺度挤出型增材制造工艺制造模具。本研究调查了由PA6制成的3D打印模具对碳纤维/LM-PAEK（CF/LM-PAEK）层板AFP成型的适用性。通过剥离试验和剪切试验，研究了工艺温度、加热面积和固化压力对这两种不相容聚合物粘接性能的影响。获得的剪切强度最高达2.83 MPa，剥离强度最高达0.173 N·mm⁻¹。验证了PA6作为CF/LM-PAEK自动纤维铺放成型模具材料的基本可行性。
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