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工艺与制造英文2025

铸造聚酰胺6模具作为原位自动纤维铺放金属模具的可行替代方案

Cast Polyamide 6 Molds as a Suitable Alternative to Metallic Molds for In Situ Automated Fiber Placement

Fynn Atzler, Ines Mössinger, Jonathan Freund, Samuel Tröger, Ashley R. Chadwick, Simon Hümbert, Lukas Raps · German Aerospace Center (DLR), Institute of Structures and Design, Pfaffenwaldring 38-40, 70569 Stuttgart, Germany
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期刊 / 来源Journal of Composites Science
卷/期/页9 / 7 / 367
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关键词:自动纤维铺放热塑性复合材料聚酰胺6模具增材制造层间剪切强度模具设计航空复合材料

摘要整理

热塑性原位自动纤维铺放(AFP)是一种增材制造方法,目前正在研究其用于航空级复合材料结构生产的适用性。该工艺的一项重大成本支出是模具的制造和准备,复合材料零件在其中进行制造。降低这些成本的一种方法是使用3D可打印热塑性模具。然而,在3D打印模具上进行AFP铺放与传统金属模具的使用在多个方面存在差异。最显著的是模具刚度降低、模具导热系数较低,以及AFP工艺需要调整工艺参数。本研究重点调查在金属模具和聚合物模具上生产的层板在机械和形态学特征上的差异。为此,测量并比较了在各基体上制造的层板的拉伸强度和层间剪切强度。此外,采用扫描电子显微镜和差示扫描量热法进行形态学分析,以比较层板中的结晶度。未发现机械性能或形态学性能存在统计学显著差异。因此,热塑性材料被证明是制造原位AFP复合材料的非加热模具的合适材料。

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