3D打印C-PEEK的仿生结构设计和力学行为分析

作     者：邵剑锋 巢昺轩 马思齐 李权洪 王美荣 宋晓国 何培刚 Shao Jianfeng;Chao Bingxuan;Ma Siqi;Li Quanhong;Wang Meirong;Song Xiaoguo;He Peigang

作者机构：昌河飞机工业(集团)有限责任公司景德镇333000 哈尔滨工业大学材料学院特种陶瓷研究所哈尔滨150080 哈尔滨工业大学材料结构精密焊接与连接全国重点实验室哈尔滨150001 

出 版 物：《航天制造技术》 (Aerospace Manufacturing Technology)

年 卷 期：2024年第5期

页      码：65-73页

摘      要：为了分析3D打印碳纤维增强聚醚醚酮(C-PEEK)复合材料的力学行为,探索最优工艺参数进行仿生结构设计,研究了碳纤维含量、打印喷头温度、平台温度、切片层厚度、打印速度、填充度、填充直线角度、填充形状、热处理温度及保温时间等多个工艺参数下,3D打印C-PEEK的力学性能演化规律。结果表明:含10 wt.%碳纤维的C-PEEK拉伸性能最好,并且最佳的3D打印参数为:打印喷头温度440℃、平台温度130℃、切片厚度0.2mm、填充度100%、90°直线填充、打印速度40mm/s、保温腔90℃。此外,根据最佳3D打印参数设计兼具蜂窝多孔和Bouligand旋转夹层的仿生结构,开展抗压强度测试并进行压溃行为分析,发现当层间旋角为30°时对应的蜂窝-Bouligand仿生结构的抗压强度可达24.1 MPa,且具有优异的非灾难性断裂特征。

主 题 词：3D打印 聚醚醚酮复合材料 仿生结构 力学行为 压溃失效 

学科分类：08[工学] 0805[工学-能源动力学] 080502[080502] 

D　O　I：10.3969/j.issn.1674-5108.2024.05.010

馆 藏 号：203147638...