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基于主应力轨迹线的连续碳纤维复合材料3D打印路径规划方法
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作者 邱雯 张帆 +2 位作者 谭跃刚 张俊 涂一文 《现代制造工程》 CSCD 北大核心 2024年第6期22-27,共6页
连续碳纤维复合材料3D打印成型零件的力学性能对纤维的铺设方向有需求,传统的路径规划方法基于零件的形状轮廓进行填充,不能满足零件的实际使用性能。针对这一问题,提出基于主应力轨迹线的连续碳纤维复合材料3D打印路径规划方法。基于... 连续碳纤维复合材料3D打印成型零件的力学性能对纤维的铺设方向有需求,传统的路径规划方法基于零件的形状轮廓进行填充,不能满足零件的实际使用性能。针对这一问题,提出基于主应力轨迹线的连续碳纤维复合材料3D打印路径规划方法。基于连续碳纤维复合材料三维模型的有限元分析数据,通过材料力学计算得到相应的主应力轨迹线;通过连续碳纤维复合材料3D打印的打印参数对得到的主应力轨迹线进行调控,保证每一条轨迹线之间的间距契合3D打印要求;通过坐标变换调整有限元分析坐标系以及打印机坐标系;通过以上调控生成用于连续碳纤维复合材料3D打印的G code规划文件。通过路径规划仿真对比和打印拉伸实验,基于主应力轨迹线生成的连续碳纤维复合材料3D打印路径比传统直线碳纤维复合材料3D打印路径性能提高了4.5%,验证了基于主应力轨迹线的连续碳纤维复合材料3D打印路径规划方法的有效性。 展开更多
关键词 主应力轨迹线 路径规划 连续碳纤维复合材料3d打印
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连续碳纤维复合材料3D打印的成型工艺研究 被引量:11
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作者 张帆 谭跃刚 +1 位作者 马国锋 张俊 《机械设计与制造》 北大核心 2019年第7期96-98,102,共4页
连续碳纤维复合材料3D打印的成型质量与成型性能受到三维成型过程中温度、速度、层高等多工艺条件及复合材料本身、打印喷头等多物理参数的影响,合理工艺参数的选择是高质量碳纤维三维成型的保证。针对碳纤维长纤复合材料连续性与各向... 连续碳纤维复合材料3D打印的成型质量与成型性能受到三维成型过程中温度、速度、层高等多工艺条件及复合材料本身、打印喷头等多物理参数的影响,合理工艺参数的选择是高质量碳纤维三维成型的保证。针对碳纤维长纤复合材料连续性与各向异性的特点,研究了连续碳纤维3D打印的系统构成与工艺模型,分析了三维成型过程中不同工艺参数与成型结果间的影响关系,通过3D打印实验验证理论分析的正确性。研究为连续碳纤维复合材料3D打印合理工艺条件的选择提供了依据。 展开更多
关键词 3d打印 连续纤维复合材料 成型工艺 工艺参数 各向异性
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连续碳纤维复合材料3D打印的切片方向调控 被引量:3
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作者 张帆 尚雯 谭跃刚 《机械设计与制造》 北大核心 2019年第10期170-173,共4页
三维模型切片处理是3D打印的前提。由于连续碳纤维复合材料各向异性的特点,分层处理前,根据成型样件力学性能的方向性要求,对三维模型切片方向进行调控是获得满足成型性能需求的碳纤维3D打印零部件的保证。在三维拓扑重建的基础上,通过... 三维模型切片处理是3D打印的前提。由于连续碳纤维复合材料各向异性的特点,分层处理前,根据成型样件力学性能的方向性要求,对三维模型切片方向进行调控是获得满足成型性能需求的碳纤维3D打印零部件的保证。在三维拓扑重建的基础上,通过力学方向约束下的坐标矩阵变换算法实现三维模型切片处理的方向性调控;采用变换矩阵空间后的切平面相交法进行等层厚分层处理,实现连续碳纤维复合材料3D打印成型路径方向规划。通过不同模型多方向切片处理实验证明算法的有效性。 展开更多
关键词 连续纤维复合材料 3d打印 各向异性 切片处理 方向调控
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3D打印连续碳纤维复合材料冷却模型及变形研究
4
作者 董传贺 孙晓宇 +2 位作者 李旺鑫 贾睿昊 赵欣 《复合材料科学与工程》 北大核心 2025年第3期79-86,共8页
为探究3D打印连续碳纤维复合材料(C-CFRP)动态冷却行为以及翘曲变形行为,本文首先针对3D打印C-CFRP复合材料丝,建立了考虑材料物性及打印参数的冷却模型,采用热电偶、热成像仪监测了不同打印参数下复合材料丝温度随时间的变化,并与冷却... 为探究3D打印连续碳纤维复合材料(C-CFRP)动态冷却行为以及翘曲变形行为,本文首先针对3D打印C-CFRP复合材料丝,建立了考虑材料物性及打印参数的冷却模型,采用热电偶、热成像仪监测了不同打印参数下复合材料丝温度随时间的变化,并与冷却模型计算值进行了验证,误差最小为11%。然后针对3D打印C-CFRP薄片件,探究了不同打印参数及尺寸对翘曲的影响,并分别采用热电偶、三坐标测量仪进行了成型过程温度动态变化以及翘曲度的测试。结果表明:挤出丝材高于玻璃化转变温度的时间与打印温度、层厚呈正相关,与打印速度呈负相关;C-CFRP薄片件的翘曲度与层厚、长度呈正相关,与打印温度、打印速度呈负相关。本文研究为高精度C-CFRP的3D打印技术发展提供了参考。 展开更多
关键词 连续纤维复合材料 3d打印 翘曲变形 冷却模型
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连续纤维增强聚合物复合材料3D打印工艺研究进展
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作者 苏文璐 钱波 +2 位作者 茅健 张立强 刘钢 《航空制造技术》 北大核心 2025年第1期117-129,136,共14页
连续纤维增强聚合物复合材料(Continuous fiber reinforced polymer composites,CFRPCs)是增材制造领域的一种新材料,与金属、陶瓷等传统加工材料相比,具有质轻高强、耐疲劳、耐腐蚀等特点,因此广泛应用于航空航天、轨道交通和生物医疗... 连续纤维增强聚合物复合材料(Continuous fiber reinforced polymer composites,CFRPCs)是增材制造领域的一种新材料,与金属、陶瓷等传统加工材料相比,具有质轻高强、耐疲劳、耐腐蚀等特点,因此广泛应用于航空航天、轨道交通和生物医疗等领域。近年来,随着增材制造技术的发展,CFRPCs 3D打印技术为高性能、低成本、可定制化的复杂结构零件制造方案开辟了新思路。本文主要针对CFRPCs 3D打印工艺进行系统综述,重点介绍了以熔融沉积成型工艺为主的CFRPCs 3D打印材料、工艺参数以及性能强化工艺的最新研究进展,并对目前面临的挑战以及未来发展进行了总结与展望。 展开更多
关键词 连续纤维 复合材料 3d打印 熔融沉积 增材制造(AM)
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连续碳纤维增强尼龙复合材料的3D打印研究 被引量:3
6
作者 冯嘉伟 费国霞 +2 位作者 夏和生 王占华 余文柏 《塑料工业》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期89-96,共8页
连续碳纤维增强复合材料具有高强度、刚性、耐磨、耐高温和轻量化等优点,适用于需要高性能且轻量化的领域。将三维(3D)打印技术用于制备连续碳纤维增强复合材料则具有更高效、低成本、高材料利用率和灵活生产等优势。本文开展了连续碳... 连续碳纤维增强复合材料具有高强度、刚性、耐磨、耐高温和轻量化等优点,适用于需要高性能且轻量化的领域。将三维(3D)打印技术用于制备连续碳纤维增强复合材料则具有更高效、低成本、高材料利用率和灵活生产等优势。本文开展了连续碳纤维增强尼龙复合材料的3D打印研究,研究了挤出宽度、层厚、打印温度对打印材料拉伸性能以及弯曲性能的影响,并探究了退火后处理对材料力学性能的影响。使用扫描电子显微镜(SEM)观察了3D打印样品的切割横截面和拉伸断裂失效横截面,在不同工艺参数条件下,分析和讨论了打印样品和后处理打印样品的内部结构和力学性能之间的关系。结果表明,当挤出宽度为0.65 mm时打印样品力学性能最佳,拉伸强度和拉伸模量为501.51 MPa和31.70 GPa,弯曲强度和弯曲模量为164.53 MPa和31.91 GPa;当层厚为0.1 mm时打印样品力学性能最佳,拉伸强度和拉伸模量为520.78 MPa和36.59 GPa,弯曲强度和弯曲模量为168.43 MPa和32.31 GPa,之后力学性能随着层厚的增加而减小。打印温度对打印样品的力学影响较小。退火后处理对打印样品的力学性能具有一定的优化效果,拉伸强度提升效果有3.07%,弯曲强度提升了51.27%。 展开更多
关键词 连续纤维 复合材料 尼龙 三维打印 工艺参数 退火 力学性能
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3D打印连续纤维复合材料工艺、结构优化研究进展 被引量:6
7
作者 叶红玲 董永佳 +2 位作者 毛鹏琪 肖扬 解佳琳 《力学进展》 EI CSCD 北大核心 2024年第2期391-425,共35页
连续纤维增强复合材料由于优异的比强度、比刚度、可设计性和轻量化特质,日益受到航空航天等高端装备制造领域的青睐.3D打印技术的发展改变了连续纤维复合材料结构的生产制造流程,使复杂结构的自由成型成为可能,为先进结构材料提供了巨... 连续纤维增强复合材料由于优异的比强度、比刚度、可设计性和轻量化特质,日益受到航空航天等高端装备制造领域的青睐.3D打印技术的发展改变了连续纤维复合材料结构的生产制造流程,使复杂结构的自由成型成为可能,为先进结构材料提供了巨大的设计空间.为充分发挥先进材料性能优势和3D打印成型灵活性,研究人员分别从材料性能和结构设计出发,探索与3D打印连续纤维复合材料相适应的设计制造一体化解决方案,实现产品创新设计和性能提升.本文系统性地回顾了面向连续纤维复合材料性能分析、工艺改进和结构优化的研究工作,结合研究实践对连续纤维复合材料的结构多尺度优化方法进行总结分析,并对未来先进材料结构设计实时化、功能化、智能化的发展趋势进行探讨和展望. 展开更多
关键词 连续纤维复合材料 3d打印 力学性能 工艺优化 多尺度优化
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连续芳纶纤维增强PLA复合材料3D打印技术成型缺陷及工艺优化方法研究 被引量:5
8
作者 孟云聪 周光明 +1 位作者 蔡登安 张楠 《复合材料科学与工程》 CAS 北大核心 2024年第1期98-104,共7页
连续纤维3D打印技术结合了复合材料高力学性能和3D打印灵活制造的优点,具有较大发展潜力。然而现有工艺制得的零件存在较多成型缺陷,影响了该技术的大规模应用。本文基于自行研制的3D打印设备制造芳纶纤维增强PLA试验件,研究试验件成型... 连续纤维3D打印技术结合了复合材料高力学性能和3D打印灵活制造的优点,具有较大发展潜力。然而现有工艺制得的零件存在较多成型缺陷,影响了该技术的大规模应用。本文基于自行研制的3D打印设备制造芳纶纤维增强PLA试验件,研究试验件成型质量并提出了滑移缺陷发生条件,系统研究了纤维束滑移、剥离、断裂和层间孔隙等缺陷,最后提出优化打印速度、路径变化角、冷却系统和喷嘴外形四种工艺优化方法,设计了相关试验进行验证。结果表明,优化打印速度、路径变化角和增设冷却系统可将纤维束滑移距离分别降低45%、81%和50%,优化喷嘴设计可将纤维束断裂率降低90%。本研究为基于3D打印的复合材料设计和制造提供了新的思路和解决方案。 展开更多
关键词 3d打印 连续纤维 缺陷 优化方法 复合材料
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3D打印CAF/TPU复合材料的工艺参数优化
9
作者 陈彦君 赵冬梅 乌日开西·艾依提 《工程塑料应用》 北大核心 2025年第1期98-104,共7页
为了提升连续芳纶纤维(CAF)增强热塑性聚氨酯(TPU)复合材料3D打印样件的综合力学性能及表面质量,通过单因素试验和响应面法进行工艺参数优化,对打印试样的拉伸强度、弯曲强度和表面粗糙度进行测试,研究打印速度、打印层高和单道宽度等... 为了提升连续芳纶纤维(CAF)增强热塑性聚氨酯(TPU)复合材料3D打印样件的综合力学性能及表面质量,通过单因素试验和响应面法进行工艺参数优化,对打印试样的拉伸强度、弯曲强度和表面粗糙度进行测试,研究打印速度、打印层高和单道宽度等工艺参数对综合力学性能和表面质量的影响规律。研究结果显示,各工艺参数对力学性能和表面质量的影响程度存在差异,影响大小依次为:打印层高>单道宽度>打印速度;最佳的打印参数组合为:打印速度4mm/s,层高0.2mm,单道宽度0.4mm。优化后的拉伸强度最高达到183.51MPa,拉伸性能提升30.45%;弯曲强度达到48.33MPa,弯曲性能提升31.08%;表面粗糙度最低可达9.54μm,表面质量提升54.82%。因此通过响应面法对CAF/TPU复合材料进行工艺参数优化,可以得到综合力学性能理想同时具有良好表面质量的打印试样。 展开更多
关键词 连续芳纶纤维 热塑性聚氨酯 3d打印 力学性能 响应面法
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3D打印与仿生学融合:仿竹结构的碳纤维增强碳化硅复合材料
10
作者 燕春晖(摘译) 《石油炼制与化工》 CAS CSCD 北大核心 2024年第11期83-83,共1页
随着航空航天等领域对材料性能要求的日益提高,陶瓷基复合材料(CMCs)因其卓越的高温稳定性和优异的力学性能而备受关注。然而,CMCs在机械性能与电磁波吸收(EWA)性能之间的平衡一直是一个技术难题。近期,西安交通大学的科研团队在《材料... 随着航空航天等领域对材料性能要求的日益提高,陶瓷基复合材料(CMCs)因其卓越的高温稳定性和优异的力学性能而备受关注。然而,CMCs在机械性能与电磁波吸收(EWA)性能之间的平衡一直是一个技术难题。近期,西安交通大学的科研团队在《材料科学与技术杂志(Journal of Materials Science&Technology)》上发表了一篇关于仿竹结构的连续碳纤维增强SiC(Cf/SiC)复合材料的研究成果,为CMCs的应用提供了新的思路。 展开更多
关键词 纤维增强化硅复合材料 CF/SIC 电磁波吸收 材料性能 竹结构 3d打印 仿生学 科研团队
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连续碳纤维增强尼龙复合材料预浸丝制备与3D打印性能研究 被引量:16
11
作者 田小永 张亚园 +1 位作者 刘腾飞 李涤尘 《航空制造技术》 CSCD 北大核心 2021年第15期24-33,共10页
为了提升连续纤维增强热塑性复合材料(CFRTPCs)3D打印技术中树脂对纤维的浸渍能力,实现良好浸渍界面结合性能,利用自主研发的熔融浸渍纤维预处理装置进行碳纤维增强尼龙预浸丝制备,并以预浸丝为原材料进行复合材料3D打印研究。研究了浸... 为了提升连续纤维增强热塑性复合材料(CFRTPCs)3D打印技术中树脂对纤维的浸渍能力,实现良好浸渍界面结合性能,利用自主研发的熔融浸渍纤维预处理装置进行碳纤维增强尼龙预浸丝制备,并以预浸丝为原材料进行复合材料3D打印研究。研究了浸渍过程与挤出成型过程中关键工艺参数对预浸丝及复合材料性能的影响。结果表明,经充分浸渍的预浸丝极限拉力和拉伸强度分别为118.2N和813.9MPa;当扫描间距为1.5mm,分层厚度为0.1mm时,拉伸强度和模量分别为558MPa和56GPa;利用微米X射线三维成像系统测得复合材料的孔隙率约为0.15%;准正交各向同性纤维铺层结构改善了复合材料的抗冲击性,能够达到的峰值载荷约为4.63kN。 展开更多
关键词 连续纤维增强热塑性复合材料 预浸丝3d打印 熔融浸渍 界面性能 抗冲击性能
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熔融沉积法3D打印天然植物纤维/可降解塑料复合材料的进展 被引量:2
12
作者 孙李炜 彭友雪 雷文 《塑料》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期139-144,165,共7页
近年来,3D打印技术在国内外得到了广泛关注。熔融沉积成型(FDM)为目前3D打印技术中最常用的一种工艺方法,可降解塑料为FDM使用较多的原材料。但是,单一的可降解塑料材料的成本较高,存在性能缺陷,限制了其在3D打印技术领域中的进一步发... 近年来,3D打印技术在国内外得到了广泛关注。熔融沉积成型(FDM)为目前3D打印技术中最常用的一种工艺方法,可降解塑料为FDM使用较多的原材料。但是,单一的可降解塑料材料的成本较高,存在性能缺陷,限制了其在3D打印技术领域中的进一步发展。利用天然植物纤维与可降解塑料进行复合,用于FDM 3D打印,不仅能降低材料的成本,还可以改善材料的部分性能,因此,该类复合材料越来越多地被应用于FDM 3D打印领域,可以替代单纯的可降解塑料。对该领域的最新研究进展进行了综述,重点阐述了各类植物纤维与聚乳酸等可降解塑料复合后,在FDM 3D打印工艺中的研究及应用。 展开更多
关键词 熔融沉积 3d打印 植物纤维 可降解塑料 复合材料
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纤维增强复合材料3D打印研究进展及在汽车上的应用前景 被引量:1
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作者 明越科 黄润鹏 +3 位作者 范英 王钊 信成浩 王奔 《工程塑料应用》 CAS CSCD 北大核心 2024年第12期184-191,共8页
针对纤维增强树脂基复合材料传统制造工艺面临的技术瓶颈,简述了该类复合材料3D打印技术的国内外研究进展,系统性总结出“短纤维/热塑性→短纤维/热固性→连续纤维/热塑性→连续纤维/热固性”的纤维增强复合材料3D打印发展趋势。通过国... 针对纤维增强树脂基复合材料传统制造工艺面临的技术瓶颈,简述了该类复合材料3D打印技术的国内外研究进展,系统性总结出“短纤维/热塑性→短纤维/热固性→连续纤维/热塑性→连续纤维/热固性”的纤维增强复合材料3D打印发展趋势。通过国内外不同工艺方案的审视对比,凸显出纤维增强复合材料3D打印在高性能材料替代利用、减轻工艺复杂性、提升生产灵活性以及降低成本等多方面的核心潜力,揭示了这项技术在汽车制造产业链中的应用前景,指出了纤维增强复合材料3D打印技术的后续设计应用与创新发展趋势。 展开更多
关键词 纤维 连续纤维 复合材料 3d打印 汽车应用
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面向3D打印的连续碳纤维上浆工艺及其对复合材料性能的影响 被引量:6
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作者 张曼玉 刘腾飞 +1 位作者 田小永 李涤尘 《中国材料进展》 CAS CSCD 北大核心 2020年第5期349-355,共7页
对连续纤维增强热塑性复合材料(CFRTPCs)进行3D打印能够实现无模具快速制造,扩展增材制造的实际应用。为进一步提高3D打印连续碳纤维增强复合材料制件的性能,采用热塑性上浆剂对干碳纤维进行上浆处理,以尼龙6(PA6)为基体打印连续碳纤维... 对连续纤维增强热塑性复合材料(CFRTPCs)进行3D打印能够实现无模具快速制造,扩展增材制造的实际应用。为进一步提高3D打印连续碳纤维增强复合材料制件的性能,采用热塑性上浆剂对干碳纤维进行上浆处理,以尼龙6(PA6)为基体打印连续碳纤维增强复合材料,对比了上浆前后碳纤维表面性质及复合材料力学和界面性能。结果表明,上浆后碳纤维表面极性官能团增加,纤维与树脂浸润性改善;纤维表面粗糙度增加,纤维与树脂的机械结合力增强;上浆后碳纤维增强PA6复合材料较原始碳纤维增强PA6复合材料层间剪切强度提高42.2%,层间结合增强,弯曲强度提高了82%,弯曲模量提高2.46倍;3D打印的上浆后碳纤维增强PA6复合材料试样断面上有明显纤维拔出现象,界面性能显著改善。 展开更多
关键词 3d打印 纤维 上浆 界面 力学性能 复合材料 尼龙6基体
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连续碳纤维增强聚苯硫醚复合材料的3D打印及力学性能优化 被引量:5
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作者 徐奔 张守玉 +3 位作者 水锋 陈同海 王孝军 杨杰 《高分子材料科学与工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第7期84-92,共9页
采用连续碳纤维增强聚苯硫醚(CCF/PPS)预浸丝材为原料,通过3D打印制备出不同工艺参数条件下的弯曲试样和层间试样。采用扫描电镜、显微CT、差示扫描量热仪、弯曲性能和层间性能等测试方法对3D打印CCF/PPS复合材料的结构和性能进行了研... 采用连续碳纤维增强聚苯硫醚(CCF/PPS)预浸丝材为原料,通过3D打印制备出不同工艺参数条件下的弯曲试样和层间试样。采用扫描电镜、显微CT、差示扫描量热仪、弯曲性能和层间性能等测试方法对3D打印CCF/PPS复合材料的结构和性能进行了研究。结果表明,打印制品相邻打印层之间的界面、相邻打印线条之间的界面、孔隙结构和结晶结构都对打印制品的弯曲性能和层间性能有重要影响。当打印层厚为0.2 mm、沉积空间为0.40 mm~2,并采用后热处理时,打印制品可获得最高为699 MPa的弯曲强度和43.32 MPa的层间剪切强度,在连续纤维增强热塑性复合材料3D打印研究领域处于领先水平。 展开更多
关键词 连续纤维 聚苯硫醚 3d打印 弯曲性能 层间性能
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连续碳纤维增强复合材料3D打印喷头设计与实验分析 被引量:6
16
作者 刘基盛 王叶松 +2 位作者 李威 贾志新 方鹏程 《制造技术与机床》 北大核心 2023年第4期56-63,共8页
以“独立挤出”型连续碳纤维增强PLA复合材料(continuous carbon fiber reinforced PLA composite,CCFRC/PLA)3D打印制件为研究对象,设计了柔性的连续碳纤维增强PLA复合材料丝(continuous carbon fiber reinforced composite filament/P... 以“独立挤出”型连续碳纤维增强PLA复合材料(continuous carbon fiber reinforced PLA composite,CCFRC/PLA)3D打印制件为研究对象,设计了柔性的连续碳纤维增强PLA复合材料丝(continuous carbon fiber reinforced composite filament/PLA,CCFRCF/PLA)送丝机构,研究了打印喷嘴直径与CCFRCF/PLA直径、表面包裹树脂膨胀特性及打印层高的关系,探讨了喷嘴端面直径对打印表面热辐射的影响规律,推导了喷嘴直径的计算公式,求解了最佳喷嘴直径和最佳端面直径。基于设计的打印喷头,采用仿真分析与实验验证的方法,探索了打印层高与制件力学性能之间的关系,结果表明CCFRC/PLA的抗拉强度与纤维层数呈正相关,并验证了层合板预测模型的有效性,获得了打印层高0.1 mm时CCFRC/PLA抗拉强度的修正系数为0.039,打印层高0.2 mm时,修正系数为0.124,为连续碳纤维增强复合材料3D打印技术的发展提供了理论基础和参考价值。 展开更多
关键词 3d打印 独立挤出 连续纤维增强PLA复合材料 喷头设计 力学性能分析
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连续碳纤维增强复合材料3D打印喷头设计 被引量:2
17
作者 郑东昊 杨立宁 +2 位作者 刘利剑 杨光 刘袁禄 《河北科技大学学报》 CAS 北大核心 2021年第6期613-618,共6页
为了解决3D打印喷头在成形过程中需要频繁抬起和跳转的问题,研制一种具有复合丝材可控导入、高效熔融挤出及实时剪切功能的新型3D打印喷头。首先,基于结构原理和功能分析方法,对喷头进行分模块化设计;然后,对喷头剪切装置控制系统及其... 为了解决3D打印喷头在成形过程中需要频繁抬起和跳转的问题,研制一种具有复合丝材可控导入、高效熔融挤出及实时剪切功能的新型3D打印喷头。首先,基于结构原理和功能分析方法,对喷头进行分模块化设计;然后,对喷头剪切装置控制系统及其控制流程进行设计和分析;最后,采用所研制的3D打印喷头实物进行连续碳纤维增强复合材料预浸丝的熔融挤出及剪切试验。结果表明,采用所设计的喷头结构以及程序控制方法,可以实现剪丝刀片在喷嘴末端对于复合材料的有效剪切,剪切断口平整,验证了所研制的新型复合材料3D打印喷头的可靠性和实用性。所提方法可有效避免喷头在抬起和跳转运动过程中引发的问题,为连续碳纤维增强复合材料3D打印喷头的结构设计及其运动控制提供了参考。 展开更多
关键词 机械设计原理与方法 3d打印 喷头 连续纤维 复合材料
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连续碳纤维增强热固性酚醛树脂复合材料的3D打印工艺及性能研究 被引量:5
18
作者 刘陶欣 鲍崇高 +2 位作者 董文彩 马海强 鲁文奇 《硅酸盐通报》 CAS 北大核心 2022年第7期2494-2501,共8页
针对连续碳纤维增强热固性酚醛树脂复合材料3D打印成型工艺的技术难题,本文提出了浸渍-原位预固化-后固化的3D打印成型方案,实现了连续碳纤维增强热固性酚醛树脂复合材料的3D打印成型,并研究浸渍温度对酚醛树脂接触角与表面张力,以及打... 针对连续碳纤维增强热固性酚醛树脂复合材料3D打印成型工艺的技术难题,本文提出了浸渍-原位预固化-后固化的3D打印成型方案,实现了连续碳纤维增强热固性酚醛树脂复合材料的3D打印成型,并研究浸渍温度对酚醛树脂接触角与表面张力,以及打印工艺对样件形貌和力学性能的影响规律。结果表明:当浸渍温度为40℃,预固化温度为180℃时,纤维-树脂界面结合效果最佳,原料具备成型条件;当打印间距为0.5 mm时,样件的弯曲强度及模量达到最大值,分别为660.00 MPa和57.99 GPa,层间剪切强度达到20.14 MPa。此连续碳纤维增强热固性酚醛树脂复合材料一体化制备工艺解决了3D打印热固性树脂原位成型难的问题,为制备具有复杂结构的连续纤维增强热固性树脂复合材料提供了参考。 展开更多
关键词 3d打印 连续纤维 热固性酚醛树脂 复合材料 打印参数 力学性能
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柱面分层3D打印连续纤维蜂窝回转结构性能和失效模式
19
作者 侯章浩 刘中皓 贺金 《航空制造技术》 北大核心 2025年第8期65-73,共9页
连续纤维在回转曲面上可控分布是实现连续纤维蜂窝回转结构高性能制造的关键。针对目前连续纤维蜂窝回转结构制备工艺过程复杂、纤维分布难以精确调控的难题,提出一种连续纤维蜂窝回转结构柱面分层3D打印方法,通过柱面分层路径规划实现... 连续纤维在回转曲面上可控分布是实现连续纤维蜂窝回转结构高性能制造的关键。针对目前连续纤维蜂窝回转结构制备工艺过程复杂、纤维分布难以精确调控的难题,提出一种连续纤维蜂窝回转结构柱面分层3D打印方法,通过柱面分层路径规划实现了连续纤维在柱状曲面上任意方向的可控分布,为复杂连续纤维蜂窝回转结构的一体化制造提供了支撑。通过柱面路径规划,研究连续纤维蜂窝角度和尺寸对连续纤维复合材料蜂窝回转结构轴向压缩性能和失效模式的影响规律。结果表明,通过柱面路径规划,可以精确调控连续纤维蜂窝角度和尺寸,进而控制连续纤维蜂窝回转结构的变形行为和失效模式,优化连续纤维蜂窝回转结构的承载性能和吸能特性。本项研究为航空航天复合材料回转构件的高性能无模快速制造提供新的工艺方法。 展开更多
关键词 3d打印 柱面分层 连续纤维复合材料 蜂窝结构 回转结构
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连续纤维熔融3D打印工艺及力学性能研究
20
作者 杜佳恒 胡珍涛 +1 位作者 刘彪强 钱波 《现代塑料加工应用》 北大核心 2025年第1期45-48,共4页
从打印参数和打印工艺出发,探索连续纤维复合材料适应的打印参数和工艺,实现打印件性能的提升。首先介绍连续纤维复合材料的材料组成和打印方法,其次通过改变打印参数以及不同的打印工艺对打印件力学测试结果的影响,然后使用控制变量法... 从打印参数和打印工艺出发,探索连续纤维复合材料适应的打印参数和工艺,实现打印件性能的提升。首先介绍连续纤维复合材料的材料组成和打印方法,其次通过改变打印参数以及不同的打印工艺对打印件力学测试结果的影响,然后使用控制变量法进行对比并给出相应结论,分析该技术在不同领域的应用前景,最后讨论在改进工艺及调参的过程中所遇到的问题并对连续纤维熔融与3D打印工艺的发展进行展望。 展开更多
关键词 连续纤维复合材料 3d打印 复合工艺 参数调控 力学性能
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