熔融沉积制造材料的空间应用实验
发布时间：2021-04-13 01:30
为了解决熔融沉积制造（FDM）技术的空间应用问题,开展了不同材料的地面成形工艺实验研究。选取了聚乳酸（PLA）、聚碳酸酯（PC）、聚醚醚酮（PEEK）三种纯树脂材料以及碳纤维增强的PLA材料为研究对象,利用自主研发的空间微重力原理样机成功打印了标准试样,并进行了力学性能、阻燃特性、燃烧后毒气浓度、质量损失、可凝挥发等数据的测试,对比分析了PLA、PC、PEEK材料FDM成形件和传统注塑件的性能差别及不同纤维方向的碳纤维PLA复合材料试样的拉伸性能。结果表明:材料间结合能力是影响FDM成形制件性能的主要因素,异种材料间结合强度是影响复合材料样件性能的主要因素,结合能力越强的材料其FDM成形的质量越高,结晶材料的成形质量同时还受结晶度的影响,结晶度越高,制件性能越好。
【文章来源】：宇航材料工艺. 2020,50(02)北大核心CSCD
【文章页数】：4 页
【部分图文】：
CF/PLA单向板成形过程示意图
图1为打印的标准拉伸性能测试试样。从外观质量来看，FDM成形的PLA和PC试样表面质量最好，PEEK材料的试样上表面纹路过于明显，CF/PLA复合材料的试样表面有纤维脱丝现象，外观质量最差。对试样尺寸测量发现，PLA试样精度最高，150mm范围内尺寸偏差在±0.1 mm,PC试样由于材料收缩的影响，试样尺寸偏差在-0.2～-0.15 mm，由于PEEK属于半结晶材料，FDM成形后尺寸不易控制，试样尺寸偏差0.15～0.30 mm,CF/PLA试样精度最差，尺寸偏差达到0.5 mm。利用排水法分别对PLA、PC、PEEK三种材料的FDM试样密度进行测量，测得结果与注塑件密度相比发现，三种材料的FDM制件密度比同种材料注塑件的密度低，普遍低约0.05 g/cm3，具体数据见表2。以注塑件密度作为材料的标准密度，计算得出PLA材料的孔隙率为4.8%,PC材料的孔隙率为4.2%,PEEK材料的孔隙率为4.6%。
本文编号：3134360
【文章来源】：宇航材料工艺. 2020,50(02)北大核心CSCD
【文章页数】：4 页
【部分图文】：
CF/PLA单向板成形过程示意图
图1为打印的标准拉伸性能测试试样。从外观质量来看，FDM成形的PLA和PC试样表面质量最好，PEEK材料的试样上表面纹路过于明显，CF/PLA复合材料的试样表面有纤维脱丝现象，外观质量最差。对试样尺寸测量发现，PLA试样精度最高，150mm范围内尺寸偏差在±0.1 mm,PC试样由于材料收缩的影响，试样尺寸偏差在-0.2～-0.15 mm，由于PEEK属于半结晶材料，FDM成形后尺寸不易控制，试样尺寸偏差0.15～0.30 mm,CF/PLA试样精度最差，尺寸偏差达到0.5 mm。利用排水法分别对PLA、PC、PEEK三种材料的FDM试样密度进行测量，测得结果与注塑件密度相比发现，三种材料的FDM制件密度比同种材料注塑件的密度低，普遍低约0.05 g/cm3，具体数据见表2。以注塑件密度作为材料的标准密度，计算得出PLA材料的孔隙率为4.8%,PC材料的孔隙率为4.2%,PEEK材料的孔隙率为4.6%。
本文编号：3134360
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/cailiaohuaxuelunwen/3134360.html
