3D打印连续纤维复合材料丝材的成形规律

• 作者: 刘晓军 单忠德 战丽 范聪泽 邹贵生
• 来源期刊: 中国机械工程
• 关键词: 热塑性树脂 丝材成形 增材制造 3D打印 复合材料
• 年，卷（期）: 2020,（9）
• 所属期刊栏目: 可持续制造
• 页码范围: 1089-1097
• 页数: 9页
• 分类号: TH145.4
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1004-132X.2020.09.011

摘要

针对3D打印连续纤维增强热塑性树脂复合材料,研究了热塑性树脂在螺杆挤出过程中的流动机理和在纤维界面的浸渍行为,揭示了螺杆转速和牵引速度对复合丝材成形直径和纤维含量的影响规律.提出使用实际浸渍时间和理论完全浸渍时间来共同表征树脂对纤维的浸渍程度,观察复合丝材断面的形貌可知,高浸渍程度的丝材内部空隙较少,树脂和纤维结合更紧密.进行3D打印成形测试,当丝材的浸渍程度从17.25％提高到40.02％,样件的拉伸强度可从132 MPa提高到160 MPa,提高约21％.对样件进行动态力学性能分析(DMA)测试,试验结果表明浸渍程度高的复合材料成形件具有高的存储模量和损耗模量,表明其纤维和基体间的界面结合程度得到了提高和改善.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	邹贵生	清华大学机械工程系	68	659	16.0	21.0
2	单忠德	机械科学研究总院集团有限公司先进成形技术与装备国家重点实验室	85	680	12.0	24.0
3	战丽	机械科学研究总院集团有限公司先进成形技术与装备国家重点实验室	8	33	3.0	5.0
4	范聪泽	机械科学研究总院集团有限公司先进成形技术与装备国家重点实验室	5	0	0.0	0.0
8	刘晓军	机械科学研究总院集团有限公司先进成形技术与装备国家重点实验室	2	0	0.0	0.0