连续纤维增强PEEK增材制造力学性能与成型质量优化

作     者：陈意伟 单忠德 杨旭静 张丽娇 李明高 Chen Yiwei;Shan Zhongde;Yang Xujing;Zhang Lijiao;Li Minggao

作者机构：湖南大学汽车车身先进设计制造国家重点实验室长沙410082 机械科学研究总院先进成形技术与装备国家重点实验室北京100044 南京航空航天大学南京210016 中车工业研究院有限公司北京100070 

基　　金：国家自然科学基金项目(51875188) 

出 版 物：《工程塑料应用》 (Engineering Plastics Application)

年 卷 期：2022年第50卷第5期

页      码：61-67页

摘      要：针对连续纤维增强聚醚醚酮(PEEK)复合材料增材制造中的界面结合差、制件精度不高等技术瓶颈,基于多热力场耦合作用下的连续纤维增材制造成型工艺,实现了典型样件的3D打印制备。基于正交实验设计,并通过微观形貌表征和力学性能测试,探究了喷头温度、打印速度和分层厚度对打印制件的表面粗糙度和弯曲性能的影响规律,获得连续纤维增强PEEK复合材料增材制造成型优化工艺参数。结果表明,分层厚度对表面粗糙度、弯曲强度和弯曲弹性模量具有显著影响,而打印速度和喷头温度对力学性能和成型精度影响较小。分层厚度越小,打印道间结合质量越好,成型制件表面粗糙度越小,弯曲弹性模量和弯曲强度越高。最优工艺参数为喷头温度390℃、打印速度2 mm/s和分层厚度0.4 mm。经试验验证,最优工艺参数下表面粗糙度达到最小为24.99μm,弯曲弹性模量和弯曲强度分别达到最大为57.05 GPa和355.07 MPa。

主 题 词：连续纤维 聚醚醚酮 增材制造 弯曲性能 表面粗糙度 工艺优化 

学科分类：08[工学] 0805[工学-能源动力学] 0802[工学-机械学] 080201[080201] 

核心收录：

D　O　I：10.3969/j.issn.1001-3539.2022.05.011

馆 藏 号：203111714...