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碳纤维复合材料这样3D打印经济又高效,无需后固化
2020年09月04日    阅读量:     新闻来源:中国化工网 okmart.com  |  投稿

纤维增强聚合物复合材料具有许多有用的性能,但其最大的缺点是其制造复杂且成本昂贵。


来自特拉华大学(the University of Delaware)的工程师团队开发出一种3D打印技术,可对连续碳纤维和热固性聚合物。


以低成本、灵活的方 式来打印制造纤维增强聚合物复合材料制品中国化工网okmart.com。这项研究成果已发布在《物质》(Matter)杂志上。 


该研究项目的通讯作者、特拉华大学机械工程助理教授Kun(Kelvin)Fu说,“这可以说是首次业界实现了连续碳纤维和热 固性复合材料的3D打印。” 


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据介绍,该团队研发了一种名为局部平面内热辅助(ocalized in-plane thermal assisted,简称LITA)的3D打印方法。


它允许用户控制液体聚合物固化成指定形状所需的厚度和固化程度。 


特拉华大学研究人员设计的新3D打印方法示意图:加热器接触碳纤维并沿碳纤维移动以产生动态温度梯度,从而触发分配的液体聚合物注入 并固化碳纤维结构。 


在LITA 3D打印中,研究人员小心地控制碳纤维的温度,帮助液态聚合物流入碳纤维之间的通道。然后,聚合物固化成三维 结构。 


LITA 3D打印不需要后固化,与传统的需要数十小时后固化的复合材料相比,可以节省大量的能源。 


该团队开发了一个机器人系统,包括一个独特的打印头和自动机械手臂。这台定制的3D打印机允许小组打印各种形状和结 构。 


LITA 3D打印可以为许多行业提供一种快速、节能的方法,使用各种聚合物和纤维的组合来制造各种形状的复合组件。


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