湿度对3D打印复合材料儿童假脚样品刚度和滞后性能的影响

摘要整理

本研究调查了老化和湿度对复合材料3D打印儿童假脚样品机械性能（特别是刚度和滞后性）的影响。了解这些影响对于确保3D打印假肢装置在不同环保条件下的耐久性和性能至关重要。采用Markforged Mark 2 3D打印机（美国马萨诸塞州Markforged公司）以Onyx树脂增强碳纤维复合材料制造样品。参照ISO 10328标准进行压缩测试，评估样品在模拟实际使用条件下的性能。采用显微镜分析对测试后样品进行视觉检查。结果表明，复合材料样品的刚度和滞后性能均随湿度暴露增加而显著降低。90天后样品刚度下降约30%，滞后效率从83%下降至72%，反映了能量回返能力的减弱。这些发现强调了理解复合材料3D打印儿童假脚部件机械性能随时间变化的重要性，尤其是在不同环保条件下。观察到的刚度和滞后效率的降低表明对假脚性能和耐久性的负面影响，以及对最终使用者可能产生的影响。本研究还强调了探索维持初始机械性能方法的必要性，如开发保护涂层或改进材料配方，以确保儿童假脚装置的长期可靠性和有效性。

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