在《华尔街日报》最近发表的一篇文章加法制造,研究人员估计机器人3 d打印的连续纤维增强复合材料的扭曲。
研究:扭曲的估计连续纤维增强复合材料由机器人3 d打印。加法制造102796 (2022)。https://www.欧洲杯线上买球sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S221486042200197X
背景
材料挤压(墨西哥人)技术是一个3 d打印技术,使用喷嘴或孔径分散材料的选择性。连续纤维3 d打印技术已经被越来越多的上市公司提供了各种各样的材料,大小,部分技术和生产数量。欧洲杯足球竞彩成品的机械性能和几何尺寸的影响生产设计和工艺参数如床温度、喷嘴温度、和印刷速度。
尽管实验设计(DoE)可以减少所需的实验试验确定最佳3 d印刷设计和工艺参数、时间、显著的成本,和许多材料仍参与,特别是高性能、高温、复合3 d打印。欧洲杯足球竞彩
结果,仿真是一种有趣的方法,避免与实验涉及的负担和成本。很多一直在努力建立一个准确、可靠的复合材料模型的3 d打印通过建模与仿真。欧洲杯足球竞彩目前还没有模拟热领域的机器人和3 d打印的连续纤维复合材料。同样,没有模型,估计最终的包装对象。适当的广义分解(PGD)方法已经应用于各种复合材料的制造工艺取得了巨大的成功。
关于这项研究
在这项研究中,作者讨论了建模工作,以及包装和变形估计在3 d打印。进行了热模拟紧随其后的使用热变形模拟运行结果正确使用广义分解。
手持式激光扫描仪被用来建立一个3 d模型和最终形状的拉伸试样生产根据ASTM D3039-17改变宽度。构建平台的影响温度、喷嘴温度、和3 d打印速度的最大变形部分检查。
研究人员使用结合形变场变形和实验验证来描述的3 d打印连续纤维复合材料由机器人3 d打印。欧洲杯足球竞彩创建项目从连续碳纤维增强PEEK,机器人3 d打印机是由一个定制的头。复合材料设计应用程序的评估,拉伸性能测定。
一个拉伸试样设计,3 d打印修改依照ASTM D3039-17广度。实验数据被用来模拟和评估最终的形状。材料细节,拉伸试样测量,和机器人3 d打印技术。
从AZoM:飞秒激光三维印刷是什么?
研究小组解释了实验材料和方法,以及建模方法用于仿真的问题。欧洲杯足球竞彩实验和仿真结果进行了比较和对比。为了减少计算时间,同时提供准确的结果,PGD in-plane-out-of-plane分解。
此外,Tenax®- e TPUD PEEK-HTS45机器人3 d打印技术被用来创建一个拉伸试样宽度变化和0o纤维取向,按照ASTM D3039-17。使用手持式激光扫描仪扫描标本,建立三维模型的3 d打印的部分。此外,3 d印刷工艺参数的影响,如喷嘴温度、构建平台温度,3 d打印速度后评估验证数值模型。
观察
的差异变形数值和实验数据之间的部分利润不到11.2%。因为第一沉积没有再热任何衬底,模拟是必要的在五层每层5 prepeg磁带。把半固化片的尺寸是300 x 6.35 x 0.14毫米3。每个沉积3 x 6.355毫米的宽度。样品的最终厚度0.639和1.014毫米之间的不同,但指定的材料数据表的公称厚度0.7毫米,或5 x 0.14毫米。
建模工作,使用一个简单的静态每层技术,最终以一个非线性形变耦合瞬态热模拟和机械变形的问题。因此,建模是快速和容易使用,准确复制最后的3 d打印对象的变形。当数值和实验结果对比,发现相对误差在变形部分的边缘是不到11.2%。最大变形和残余热应力降低构建平台和喷嘴温度提高时,而变形增强3 d打印速度增加。
结论
总之,本研究阐明连续纤维增强复合材料部件的变形由机器人3 d打印生成的。
作者观察到孔隙在连续纤维增强复合材料性能产生重大影响,和3 d打印一部分低空隙度被发现是困难的。他们还提到,在这项研究中使用的数值模型将扩大在未来研究估计的空白内容3 d打印的部分。
源
卢卡,p D。,Macario, A., Siciliano, C., et al. Warping estimation of continuous fiber-reinforced composites made by robotic 3D printing. Additive Manufacturing 102796 (2022).https://www.欧洲杯线上买球sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S221486042200197X
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