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

作者：田小永; 张亚园; 刘腾飞; 李涤尘

来源：航空制造技术, 2021, 64(15): 24-33.

DOI：10.16080/j.issn1671-833x.2021.15.024

• 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

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。

• 单位
  西安交通大学