發(fā)布時間：2021-04-13 01:30

　　為了解決熔融沉積制造（FDM）技術(shù)的空間應(yīng)用問題,開展了不同材料的地面成形工藝實驗研究。選取了聚乳酸（PLA）、聚碳酸酯（PC）、聚醚醚酮（PEEK）三種純樹脂材料以及碳纖維增強的PLA材料為研究對象,利用自主研發(fā)的空間微重力原理樣機成功打印了標(biāo)準(zhǔn)試樣,并進(jìn)行了力學(xué)性能、阻燃特性、燃燒后毒氣濃度、質(zhì)量損失、可凝揮發(fā)等數(shù)據(jù)的測試,對比分析了PLA、PC、PEEK材料FDM成形件和傳統(tǒng)注塑件的性能差別及不同纖維方向的碳纖維PLA復(fù)合材料試樣的拉伸性能。結(jié)果表明:材料間結(jié)合能力是影響FDM成形制件性能的主要因素,異種材料間結(jié)合強度是影響復(fù)合材料樣件性能的主要因素,結(jié)合能力越強的材料其FDM成形的質(zhì)量越高,結(jié)晶材料的成形質(zhì)量同時還受結(jié)晶度的影響,結(jié)晶度越高,制件性能越好。 

【文章來源】：宇航材料工藝. 2020,50(02)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：4 頁

【部分圖文】：

CF/PLA單向板成形過程示意圖

圖1為打印的標(biāo)準(zhǔn)拉伸性能測試試樣。從外觀質(zhì)量來看，F(xiàn)DM成形的PLA和PC試樣表面質(zhì)量最好，PEEK材料的試樣上表面紋路過于明顯，CF/PLA復(fù)合材料的試樣表面有纖維脫絲現(xiàn)象，外觀質(zhì)量最差。對試樣尺寸測量發(fā)現(xiàn)，PLA試樣精度最高，150mm范圍內(nèi)尺寸偏差在±0.1 mm,PC試樣由于材料收縮的影響，試樣尺寸偏差在-0.2～-0.15 mm，由于PEEK屬于半結(jié)晶材料，F(xiàn)DM成形后尺寸不易控制，試樣尺寸偏差0.15～0.30 mm,CF/PLA試樣精度最差，尺寸偏差達(dá)到0.5 mm。利用排水法分別對PLA、PC、PEEK三種材料的FDM試樣密度進(jìn)行測量，測得結(jié)果與注塑件密度相比發(fā)現(xiàn)，三種材料的FDM制件密度比同種材料注塑件的密度低，普遍低約0.05 g/cm3，具體數(shù)據(jù)見表2。以注塑件密度作為材料的標(biāo)準(zhǔn)密度，計算得出PLA材料的孔隙率為4.8%,PC材料的孔隙率為4.2%,PEEK材料的孔隙率為4.6%。


本文編號：3134360