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短切碳纖維與ABS結(jié)合使用在3D打印件中效果驚人

放大字體  縮小字體 發(fā)布日期:2019-01-02  來源:3D打印商情  瀏覽次數(shù):250
核心提示:來自澳大利亞國防軍學院新南威爾士大學的作者Owen M. Cannings在題為《短切碳纖維對丙烯腈-丁二烯苯乙烯屈服強度的影響》的論文
       來自澳大利亞國防軍學院新南威爾士大學的作者Owen M. Cannings在題為《短切碳纖維對丙烯腈-丁二烯苯乙烯屈服強度的影響》的論文中討論了加入短切碳纖維可提高ABS 3D打印的屈服強度的問題。雖然碳纖維是3D打印材料中常見的增強材料,但它通常以連續(xù)纖維的形式貫穿整個材料。作者的目的是找出切碎的碳纖維是否具有相同的效果。
 
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ABS顆粒的微觀視圖
 
  首先
 
  Cannings測試了用短切碳纖維增強的普通ABS和ABS試樣。碳纖維增強試樣比常規(guī)ABS試樣有著更多的變形,這表明CF-ABS材料更具延展性。他還測試了兩種材料的3D打印試樣的屈服應力。3D打印部件的屈服強度低于未加工的長絲的屈服強度,這表明打印部件可能在其內(nèi)部存在一些空隙或缺陷。
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  “雖然與長絲相似的應力水平是理想的,但仍然可以觀察到碳纖維-ABS部件強度的降低。”Cannings說,“對于0-90取向,觀察到強度平均降低21.1%。對于±45°取向試樣,觀察到強度平均降低12.9%。”
 
  Cannings試圖聯(lián)系負責長絲制造的公司,但沒有得到回應。
 
  “從以前對產(chǎn)品的研究中,建議CF顆粒的縱橫比約為1,這意味著它們在任何一個方向都沒有顯示出整體效益,”他繼續(xù)道。 “這意味著失效的測試模式目前是無益的,因為低縱橫比意味著纖維在任何方向上都沒有表現(xiàn)出拉伸強度的增加。由此,增加ABS的YS的可能性依賴于ABS和CF之間的粘合強度高于ABS到ABS之間的粘結(jié)強度。作者無法找到在該領域進行的任何研究。其他基質(zhì)如環(huán)氧樹脂,利用短切顆粒在高粘度下在CF顆粒和基質(zhì)之間表現(xiàn)出較低的粘合強度。由于ABS具有高粘度,負責制造的公司可能沒有考慮在切碎的CF中對ABS使用適當?shù)幕旌?a href="http://58929.cn/tech/" target="_blank">工藝。”
 
  這可能是影響ABS和碳纖維增強ABS試樣之間強度差異的主要因素。作者認為,未來的工作應該集中在適當?shù)幕旌瞎に嚭吞祭w維幾何結(jié)構(gòu)的修改上。令人驚訝的是,與由碳纖維增強ABS打印的3D打印件相比,由普通ABS打印的3D打印件獲得了更高的屈服強度值。在ABS中包含短切碳纖維顆粒導致拉伸強度降低13%至29%。需要進行更多研究以確定其原因,但初步估計表明碳纖維顆粒與ABS塑料之間的結(jié)合導致材料變?nèi)酢?/div>
 
  許多運營商購買CF長絲,希望它的性能優(yōu)于普通長絲。在許多情況下,我們已經(jīng)知道,對于大多數(shù)應用程序中的大多數(shù)用戶而言,增加的成本根本不值得。大多數(shù)碳纖維長絲是無功能和愚蠢的。這是一項有用的研究,可以支持這一點。我們也感激不盡的是,在積極的研究結(jié)果中,有一個消極的結(jié)果也很好!
 
 
關(guān)鍵詞: 短切碳纖維 復合材料
 
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