融合沉积建模(FDM)3D打印被广泛用于生产具有功能目的的热塑性组件。然而,纯热塑性材料的固有机械局限性在某些应用中使用时需要增强其机械特性。解决这一挑战的一种策略涉及在热塑性矩阵中纳入加固材料,例如碳纤维(CF)。这种方法导致创建适合工程应用的碳纤维增强聚合物复合材料(CFRP)。在3D打印融合中使用CFRP的添加剂制造的好处,包括定制,成本效益,减少浪费,迅速的原型制作和加速生产,并具有明显的碳纤维强度。这项研究涵盖了不同材料组成的拉伸和压缩测试:可回收的聚乳酸(RPLA),PLA富含10 wt。%碳纤维,原始聚乙二醇乙二醇乙二醇(PETG)和PETG增强,并具有10 wt.%碳碳纤维。拉伸测试符合矩形形状标本的ASTM D3039标准,而ASTM D695标准则控制压缩测试程序。此外,还对不同材料的拉伸和抗压强度的主要3D打印构建方向参数的影响进行了调查。结果表明,RPLA在拉伸和压缩测试中均表现出优异的机械性能,而不论频率或外边构建方向如何。在拉伸强度分析的背景下,值得注意的是,RPLA表现出卓越的性能,超过了CFPLA的30%渗透方向,并且在外向方向上表现出显着的39.2%的优势。此外,与其PETG对应物相比,用碳纤维增强的PLA具有优越的拉伸性和压缩特性。CFPLA和CF-PETG之间的比较分析表明,CF-PLA表现出较高的拉伸强度,平板分别增加了26.6%和27.6%。在抗压强度分析的背景下,RPLA分别超过了CFPLA,PETG和CF-PETG,分别以23.7%%下度和67%的速度超过了CFPLA,PETG和CF-PETG。有趣的是,发现与纯PETG相比,掺入10 wt。%碳纤维会减少拉伸和压缩特性。
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