如何將碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料用于航空航天領(lǐng)域3D打印呢?北京化工大學(xué)的技術(shù)是將碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料帶卷曲在放卷裝置上,由送料裝置驅(qū)動(dòng)使碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料帶進(jìn)入打印供料頭,打印供料頭將碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料帶鋪設(shè)在工作臺(tái)上,激光發(fā)生器的激光源一分為二成為激光頭一和激光頭二對(duì)碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料帶的側(cè)面和底面進(jìn)行加熱,工作臺(tái)具有打印成型所需的三維運(yùn)動(dòng)。
卷曲在放卷裝置上的碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料帶由送料裝置驅(qū)動(dòng)喂料進(jìn)入打印機(jī)供料頭,工作臺(tái)在程序驅(qū)帶動(dòng)下進(jìn)行X-Y-Z三維的運(yùn) 動(dòng),在將碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料鋪設(shè)在工作臺(tái)的同時(shí),激光發(fā)生器的激光頭一和激光頭二對(duì)帶狀碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料帶的側(cè)面和底面進(jìn)行加熱,將碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料帶與相鄰的帶狀碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料粘 接在一起,該過(guò)程重復(fù)直到完整制品的打印為止。
打印過(guò)程基于微積分原理將制品模型切成若干條帶狀單元,利用打印機(jī)噴頭精確定位鋪設(shè)碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料,同時(shí)利用激光加熱熔接相鄰帶狀碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料直到成型整個(gè)制品,這種方法特別適用于加工大型制品,能提高復(fù)雜制品的生產(chǎn)效率和降低加工成本,且打印出來(lái)的實(shí)體部件強(qiáng)度和剛度都能大大的提高。
另外,在3D打印的過(guò)程中,原料不需要完全熔化,具有節(jié)省能源、工藝簡(jiǎn)單、成本更低和打印速度快的特點(diǎn),產(chǎn)品適用性強(qiáng),尤其適合大型制品打印成型,產(chǎn)品能夠應(yīng)用于航天領(lǐng)域與高端汽車等領(lǐng)域。
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