CFRT連續纖維增材(cái)制造技術的發(fa)展曆程
作者:青(qing)島海鐵
發布時(shí)間:2025-12-15
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增材制(zhì)造技術是一項(xiang)綜合了數字建(jiàn)模、機電控制、材(cái)料科學等多個(ge)領域的新興技(jì)術,其發展迅猛(měng),被榮稱爲“具♉有(you)第三次工業革(gé)命重要标志意(yi)義”的制造技術(shu),西方發達國家(jiā)将其列爲戰略(luè)發展的關鍵🥰技(ji)術。目前✔️,增材制(zhi)造技術依托諸(zhu)多學科的頂尖(jian)技📐術,在航空航(háng)天、汽車家電、生(shēng)物醫藥、食📐品加(jiā)工等領📧域得到(dào)了一💚定應用。
增(zēng)材制造技術發(fā)展至今,按照其(qi)成型機理可分(fèn)爲熔融♊沉積成(chéng)型、立體光固化(huà)成型、分層粘結(jie)成型、粉末成型(xing)和激光燒結🔞成(cheng)型五種,其中熔(róng)融沉積成型應(ying)用最🈲廣。纖維增(zeng)強複合材料增(zēng)材制造技術是(shì)基于增材制造(zao)原理将纖維與(yǔ)樹😍脂合成到一(yi)起,并在路徑控(kong)制下移動噴頭(tóu)形成産品,是增(zēng)材制造技術中(zhong)的一個重要分(fèn)支。利用纖維增(zēng)強複合材料增(zēng)材😍制造技術🧑🏽🤝🧑🏻打(da)印出的纖維增(zeng)強複合材料産(chan)品,不僅具備高(gao)強度、高剛度🔴、質(zhi)量輕等特點,而(er)㊙️且還可以控制(zhì)纖維的分布方(fāng)向,從而控制産(chan)品的性能。纖維(wei)增☀️強複合材料(liào)增材制造技術(shu)無論是在民用(yong)還是軍事上都(dōu)具有重大的意(yì)義。例如,利用碳(tàn)纖維複合材料(liào)制作汽車零部(bù)件,提升汽車性(xìng)能并降低油耗(hào);碳纖維複合👈材(cái)料産品涵蓋航(hang)天光學遙感器(qi)的各個部位,如(rú)相機鏡筒、相機(ji)支架、遮光罩、桁(héng)架等。
纖維增強(qiang)複合材料增材(cai)制造技術起源(yuan)于1998年,Richard Chartoff等利用分(fèn)層實體制造工(gong)藝處理平闆材(cái)料的優勢,将玻(bō)璃纖維與環氧(yǎng)樹脂制成連續(xu)纖維預浸布,并(bing)通過高溫碾壓(yā)輥使纖維預浸(jìn)布逐層粘結🔞,然(rán)後通過激🌈光切(qiē)割得到每層輪(lun)廓,整體成型後(hou)再經高溫固化(hua)後處理,最終制(zhi)成纖維增強複(fú)合材料,基于分(fèn)層粘🆚結成型的(de)纖🧑🏾🤝🧑🏼維增強複合(hé)材料增材制造(zào)工藝如。使⛷️用分(fèn)層粘🥵結成型工(gong)藝制💋得的複合(he)材料在層間和(he)✨纖💃維與基體間(jian)界面結合良好(hao),并且由于進行(hang)高溫固化後處(chu)☂️理,層間結合強(qiáng)度進一步提高(gao),将複合材料的(de)空隙率降低至(zhì)5%。
由此工藝制成(chéng)的樣件拉伸強(qiáng)度達713?7MPa,彎曲強度(du)達1190?1MPa,接近于傳統(tong)複合材料加工(gong)工藝所能達到(dao)的強度。
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