对热塑性复合材料的需求不断增加,因为这些材料在热固性工具中具有许多优势,例如高韧性,较长的存储时间,易于修复和回收,以及具有热成型和热量焊接的能力。但是,使用液体复合成型技术制造热塑性复合零件(例如树脂转移成型,真空辅助树脂转移成型。。。 )在熔融加工的情况下通常很棘手,在熔体过程中,由于热塑性塑料的高融化粘度,因此应选择高温和压力以浸渍纤维增强。可以通过反应性处理来克服这些问题,而低粘度单或寡聚前体首先浸渍了纯净的预成型,而热塑性基质的聚合则发生在原位。本文绘制了关于连续纤维增强基于丙烯酸的反应性热塑性塑料制造特征的最新技术(例如聚合甲基丙烯酸酯(PMMA)(PMMA)越来越流行。技术的甲基丙烯酸酯单体的原位聚合技术,流变特性和聚合动力学的表征和建模以及一些与制造相关的问题(例如聚合收缩)进行了综述。还引入了连续钢筋复合材料和潜在工业应用的不同制造技术中使用反应性PMMA的特定特征。最后,提出了学术研究和工业发展的一些观点。
最近,人们对热塑性复合材料的兴趣又重新燃起,这主要是由于自动化技术的进步,通过提高制造速度,可以大幅降低成本,同时减少与热固性复合材料制造相关的零件数量和能耗。与此同时,新的材料系统已经开发出来,热塑性复合材料预浸料的质量也随着时间的推移而提高。此外,热塑性复合材料的室温保质期几乎是无限的,生产废料可以重复使用,报废零件可以回收利用,为更可持续的运营和下游市场提供了机会。这些因素促使人们对航空航天、汽车和其他工业应用领域中热塑性复合材料的先进技术产生了浓厚的兴趣。
问题虽然热塑性材料广泛应用于增材制造 (AM),并已显示出强度高、重量轻和生产成本相对较低等优势,但它们也具有某些缺点,例如熔化温度较低以及在长期应力负荷下容易拉伸和变弱。由于熔丝制造 (FFF) 和熔粒制造 (FGF) 等方法只能处理热塑性材料,因此迫切需要开发新的挤出方法来处理具有低热膨胀系数 (CTE) 的热固化热固性材料,以用于高强度和高温应用。即使是当今最先进的打印机产品也存在差距,禁止使用工业和军事相关应用中常见的高级热固性复合材料。
材料已得到广泛研究 [1-9]。在许多此类研究中,已报告了机械性能的显著变化和各种形式的水分引起的损坏 [4-8]。例如,吸收的水分已被证明会降低树脂的玻璃化转变温度 T~ [4,5],降低复合材料的基质主导性能,如横向拉伸强度和层内剪切强度 [4-6],并导致树脂膨胀,从而引起残余应力并导致微裂纹的形成 [5, 7-10]。吸收水分的这些有害影响被归因于树脂基质的塑化和降解以及纤维基质界面的降解 [5-10]。迄今为止,大多数水分研究都涉及热固性基质复合材料(例如石墨/环氧树脂),这些复合材料在 95% 至 100% 相对湿度环境中会吸收高达 1.2% 至 2% 的重量水分(纤维体积分数 v r 在 60% 至 68% 之间)[1,2,5-7]。最近,已经开发出热塑性(半结晶和非晶态)基质复合材料,与热固性基质复合材料相比,它们吸收的水分非常少 [3,4]。这种系统的一个例子是热塑性基质复合材料,由非晶态聚酰亚胺基质 Avimid | K3B 组成,并用 Magnamite | IM7 石墨增强
摘要 本研究介绍了用于组装多功能热塑性机身的创新工具和末端执行器系统的开发。对更清洁和新型飞机的需求日益增长,这要求使用新材料和技术。先进的热塑性复合材料由于其可焊性、低密度、低总生产成本、改进的断裂韧性和可回收性而成为一种极好的材料选择。然而,要充分发挥它们的潜力,需要新的制造方法和技术。因此,该项目开发了三种末端执行器解决方案,以证明组装全尺寸多功能集成热塑性下机身外壳的可行性,包括集成全装备的地板和货物结构。开发的组装解决方案包括三个独立但集成良好的工具系统,可用于容纳外壳和组装件;拾取、放置和焊接组装件,即夹子和纵梁;以及焊接框架和地板梁子组件。本文详细介绍了开发这些系统的过程,包括最终用户要求、技术挑战、工具和末端执行器设计和制造过程。
不同的研究人员已经实施了不同类型的复合材料,如碳纤维增强塑料(CFRP)、玻璃纤维增强塑料(GFRP)、片状模塑料(SMC)和玻璃纤维垫热塑性塑料(GMT)用于保险杠梁,以提高保险杠子系统的性能,因为它可以提供轻量化以及降低能耗,[3-5]。目前,SMC 和 GMT 因其易于成型、材料和制造成本低而被广泛使用,即使 CFRP 和 GFRP 不同的研究人员已经实施了不同类型的复合材料,如碳纤维增强塑料(CFRP)、玻璃纤维增强塑料(GFRP)、片状模塑料(SMC)和玻璃纤维垫热塑性塑料(GMT)用于保险杠梁,以提高保险杠子系统的性能,因为它可以提供轻量化以及降低能耗,[3-5]。目前,SMC 和 GMT 因其易于成型、材料和制造成本低而被广泛使用,即使 CFRP 和 GFRP
摘要 本研究介绍了用于组装多功能热塑性机身的创新工具和末端执行器系统的开发。对更清洁和新型飞机的需求日益增长,这要求使用新材料和技术。先进的热塑性复合材料由于其可焊性、低密度、低总生产成本、改进的断裂韧性和可回收性而成为一种极好的材料选择。然而,要充分发挥它们的潜力,需要新的制造方法和技术。因此,该项目开发了三种末端执行器解决方案,以证明组装全尺寸多功能集成热塑性下机身外壳的可行性,包括集成全装备的地板和货物结构。开发的组装解决方案包括三个独立但集成良好的工具系统,可用于容纳外壳和组装件;拾取、放置和焊接组装件,即夹子和纵梁;以及焊接框架和地板梁子组件。本文详细介绍了开发这些系统的过程,包括最终用户要求、技术挑战、工具和末端执行器设计和制造过程。
摘要:这项研究研究了在水分和冷冻率的环境暴露条件下,大型3D打印的热塑性复合物质系统的耐用性。。 (CF/ABS)。在加速暴露之后,水分吸收,延伸系数和相关机械性能的降低(经臂强度和弯曲模量)。结果表明,与常规的聚合物复合材料相比,由基于生物的热塑性聚合物复合材料制成的大型3D打印零件更容易受到水分和冷冻 - 丝丝暴露的影响,并具有较高的水分吸收和机械性能的降低。
Recent Advances in Injection Molding of Carbon Fiber Reinforced Thermoplastic Polymer Composites: A Review Wei Zou, 1 Xinbo Zheng, 2 Xiaodong Hu, 3 Jintao Huang, 2,* Guanghong Wang 1,* and Zhanhu Guo 4,* Abstract Carbon fiber reinforced polymer composites (CFRP) have excellent comprehensive mechanical properties, and become one of the轻巧组件的主要方法。在汽车行业,航空业和其他领域,它受到了越来越多的关注。为了提高生产率和质量,并更好地利用碳纤维增强聚合物复合材料,尤其是对于碳纤维增强的热塑性聚合物复合材料,本文首先回顾了碳纤维增强的碳纤维塑造热塑性聚合物聚合物复合材料的研究状态,最终讨论了该领域的本领域。
本文考虑了通过热塑性材料挤出和聚合物粉末床熔合来 3D 打印锂离子电池的能力。重点研究了由聚丙烯、LiFePO 4 作为活性材料和导电添加剂组成的正极配方,从电化学、电气、形态和机械角度彻底讨论了这两种增材制造技术的优缺点。基于这些初步结果,提出了进一步优化电化学性能的策略。通过全面的建模研究,与经典的二维平面设计相比,强调了各种复杂的三维锂离子电池结构在高电流密度下的增强电化学适用性。最后,研究了通过多材料打印选项工艺直接打印完整锂离子电池的能力。
