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题名3D打印连续碳纤维复合材料冷却模型及变形研究
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作者
董传贺
孙晓宇
李旺鑫
贾睿昊
赵欣
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机构
济南国科医工科技发展有限公司
哈尔滨理工大学荣成学院
济南广康医疗器械有限公司
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出处
《复合材料科学与工程》
北大核心
2025年第3期79-86,共8页
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基金
山东省自然科学基金(ZR2021QE264)。
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文摘
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。
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关键词
连续碳纤维复合材料
3D打印
翘曲变形
冷却模型
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Keywords
continuous carbon fiber composites
3D printing
warping deformation
cooling model
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分类号
TB332
[一般工业技术—材料科学与工程]
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题名基于超声调控浸润性的连续碳纤维复材3D打印研究
被引量：1
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作者
董传贺
孙晓宇
李旺鑫
贾睿昊
赵欣
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机构
济南国科医工科技发展有限公司
哈尔滨理工大学荣成学院
济南广康医疗器械有限公司
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出处
《制造技术与机床》
北大核心
2024年第1期13-18,25,共7页
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基金
山东省自然科学基金(ZR2021QE264)。
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文摘
为解决3D打印连续碳纤维复合材料(continuous carbon fiber reinforced composites,C-CFRP)成型件内部空隙多、应力集中等缺陷,文章提出了基于熔融沉积技术的超声在线调控打印方法。探究了超声振幅在0μm、10μm、20μm、30μm、40μm、50μm时,C-CFRP丝的拉伸性能,以及超声振幅在0μm、20μm时,C-CFRP件的拉伸、弯曲性能;并通过超景深显微镜观测了CCFRP丝的横截面形貌,以及采用扫描电镜观察了C-CFRP件断裂面的微观结构,最后对超声调控熔融树脂浸润纤维进行了机理分析。结果表明:C-CFRP丝的力学性能随着超声振幅的增加,先提高后降低,在20μm振幅作用下,失效载荷值最大,为121 N,比无超声状态下提高了16%;复材件在20μm振幅作用下,比无超声状态下拉伸性能提高了11%,弯曲性能提高了23%,为高性能C-CFRP 3D打印技术的发展提供了参考。
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关键词
连续碳纤维复合材料
超声调控
3D打印
浸润度
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Keywords
continuous carbon fiber composites
ultrasonic control
3D printing
wettability
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分类号
TH122
[机械工程—机械设计及理论]
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