AS4D/PEEK热塑性复合材料激光固结缠绕工艺参数优化

发布时间：2021-05-16 07:30

　　热塑性复合材料缠绕成型过程中,工艺参数的选取对制品的性能有决定性作用。本工作基于热塑性复合材料激光固结自动铺放（LAFP）设备,以碳纤维增强聚醚醚酮（AS4D/PEEK）高性能热塑性复合材料预浸料为原料制备缠绕样品,以层间剪切强度为参数优化目标,根据响应曲面法Box-Behnken Design方法设计了试验,分析了加热区温度、缠绕速度、纤维张力三个工艺参数对层间剪切强度的影响规律,建立了各工艺参数对层间剪切强度的回归模型,并通过方差分析以及实验验证的方法验证了模型的准确性和可靠性。分析表明:响应值随各参数值的增加均表现出先增后减的变化规律,加热区温度和缠绕速度对层间剪切强度的影响显著,纤维张力有一定影响但不显著。最终得到的优化工艺参数组合为:加热区温度436.6℃、缠绕速度81.3 mm/s、纤维张力201.9 N,层间剪切强度达到52.8 MPa,该条件下缠绕制品结合强度最高。 

【文章来源】：材料导报. 2020,34(22)北大核心EICSCD

【文章页数】：5 页

【文章目录】：
0 引言
1 实验
    1.1 响应曲面法
    1.2 原料与设备
    1.3 测试与表征
2 结果与讨论
    2.1 工艺参数对层间剪切性能的影响
    2.2 工艺参数素耦合影响及优化
    2.3 层间剪切裂纹及试样孔隙的显微形貌
3 结论


【参考文献】：
期刊论文
[1]热塑性复合材料缠绕温度场的有限元仿真[J]. 吴瑶平,文立伟,於仁明.  航空制造技术. 2018(18)
[2]碳纤维增强热塑性复合材料成型工艺的研究进展[J]. 于天淼,高华兵,王宝铭,果春焕,姜风春.  工程塑料应用. 2018(04)
[3]连续纤维增强热塑性复合材料研发与应用进展[J]. 孙银宝,李宏福,张博明.  航空科学技术. 2016(05)
[4]先进热塑性树脂基复合材料在航天航空上的应用[J]. 王兴刚,于洋,李树茂,王明寅.  纤维复合材料. 2011(02)



本文编号：3189259