論文:連續(xù)棉線增強(qiáng)型聚乳酸(PLA)的3D打印

打印派   2024-12-30 09:50:54

這篇論文的目的是使用預(yù)浸料方法制備聚乳酸(PLA)/連續(xù)棉線(CCT)絲材,并研究PLA/CCT絲材及其3D打印復(fù)合材料的性能。首先,自制了一個(gè)預(yù)浸料裝置,將CCT浸入PLA熔體中。研究了牽引速度和張緊裝置對PLA/CCT絲材質(zhì)量的影響。檢查了浸漬溫度、CCT直徑和CCT的堿處理對PLA/CCT絲材拉伸性能的影響。結(jié)果表明,當(dāng)牽引速度為12轉(zhuǎn)/分鐘時(shí),PLA/CCT絲材的直徑等于標(biāo)準(zhǔn)的3D打印直徑(1.75毫米)。CCT直徑從0.6毫米增加到1.0毫米時(shí),拉伸強(qiáng)度從44.26提高到52.81兆帕。堿處理顯著降低了PLA的接觸角,并進(jìn)一步改善了PLA與CCT之間的界面相容性,增強(qiáng)了絲材復(fù)合材料的拉伸性能。其次,為了在3D打印過程中實(shí)現(xiàn)CCT不斷線,規(guī)劃了一條不切斷的路線。使用田口實(shí)驗(yàn)方法研究了3D打印工藝參數(shù)對3D打印PLA/CCT復(fù)合材料彎曲性能的影響。同時(shí),分析了3D打印PLA/CCT復(fù)合材料的沖擊性能。結(jié)果表明,PLA的彎曲強(qiáng)度和應(yīng)變通過3D打印參數(shù)(噴嘴溫度210℃和打印速度6毫米/秒)提高到135兆帕和4.39%。PLA的沖擊強(qiáng)度從2.75提高到18.87焦耳/平方毫米,提高了5.5倍。最后,進(jìn)行了熱實(shí)驗(yàn),結(jié)果表明PLA在加工過程中沒有降解,其分子結(jié)構(gòu)在不同狀態(tài)下保持不變。這篇論文的結(jié)果表明,天然纖維CCT可以用來增強(qiáng)PLA并降低PLA的成本,PLA/CCT復(fù)合材料有潛力應(yīng)用于3D打印輕質(zhì)部件的領(lǐng)域。

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