Applikazzjoni ta 'rinforz kontinwu tal-fibra tal-karbonju
Il-prinċipju ta 'l-użu ta' rinforz tal-fibra f'materjali komposti huwa li l-fibri li jsaħħu huma ġeneralment aktar reżistenti għall-ilbies, aktar b'saħħithom, u għandhom proprjetajiet mekkaniċi aħjar mill-materjal tal-matriċi. Meta l-komposti huma soġġetti għal ħsara li tgħawweġ jew shear, il-fibri li jsaħħu jinġibdu 'l barra mill-matriċi u jassorbu l-enerġija mit-tagħbijiet applikati. Fi żmien ċertu tul, fibri itwal jassorbu aktar enerġija waqt il-ġibda, u jżidu s-saħħa tal-kompost. Għal komposti bl-istess kontenut ta 'volum, fibri individwali itwal ifissru inqas fibri, li jnaqqsu l-konċentrazzjoni tal-istress u jtejbu l-prestazzjoni ġenerali. Barra minn hekk, fibri kontinwi u itwal tal-karbonju jipprovdu lubrikazzjoni aħjar, tnaqqas il-frizzjoni u l-ilbies, u tnaqqas il-formazzjoni ta 'debris li joborxu.
Minħabba l-limitazzjonijiet tal-għodda, komponenti kumplessi ta 'termoplastika rinforzata tal-fibra tal-karbonju (CFRTP) huma tipikament magħquda f'biċċiet multipli, u jagħmlu l-ġonot l-iktar punti dgħajfa. Il-kwalità tal-ġogi taffettwa direttament is-saħħa tal-għeja u l-ħajja tas-servizz tal-komponenti CFRTP. Metodi komuni ta 'tgħaqqid jinkludu tgħaqqid mekkaniku, siment, u wweldjar. L-iwweldjar, li juża l-proprjetajiet sekondarji tat-tidwib tar-reżina termoplastika, jipprovdi saħħa konġunta aħjar u adattabilità ambjentali minn twaħħil li jwaħħal, u tevita konċentrazzjoni ta 'tensjoni minn ġonot mekkaniċi. L-iwweldjar huwa wkoll aktar mgħaġġel u aktar faċli biex awtomatizza.
L-iwweldjar bil-lejżer, metodu mhux ta 'kuntatt, joffri veloċità għolja, saħħa għolja, stress ta' vibrazzjoni baxxa, u adattabilità għal strutturi kumplessi, li juru prospetti tajbin għall-iwweldjar CFRTP. Riċerka riċenti esplorat l-iwweldjar tal-penetrazzjoni bil-lejżer u t-teknoloġija li tgħaqqad il-lejżer. L-iwweldjar tal-penetrazzjoni bil-lejżer jista 'jingħaqad ma' raża trasparenti, CFRTP, raża opaka u materjali tal-metall. L-Istitut tal-Materjali Ningbo, l-Akkademja Ċiniża tax-Xjenzi, uża t-teknoloġija li tgħaqqad il-lejżer biex tissieħeb ma 'CFRTP ma' l-istainless steel u l-liga tal-aluminju, u sab li s-saħħa konġunta qabżet dik tal-matriċi tar-reżina, għalkemm il-kwalità konġunta teħtieġ titjib.
Riċerka kurrenti tal-istampar 3D fuq komposti termoplastiċi rinforzati tal-fibra tal-karbonju tiffoka prinċipalment fuq fibri qosra tal-karbonju, b'riċerka limitata fuq fibri tal-karbonju kontinwu u adeżjoni dgħajfa ta 'bejniethom, li taffettwa l-prestazzjoni tal-liwi.
B'differenza mit-teknoloġija FDM tradizzjonali, disinn ġdid tal-istampar juża l-aċidu polylactic (PLA) bħala l-matriċi termoplastika u fibri tal-karbonju kontinwu bħala rinforz. Il-printhead jinkludi mutur estrużjoni, blokka tal-heater, tubi tal-fibra tal-karbonju u żennuna. Waqt l-istampar, il-materjal termoplastiku jdub u l-fibri tal-karbonju jwaħħlu mal-materjal imdewweb, li huwa mmexxi mill-mutur ta 'estrużjoni u estruż miż-żennuna. Dan il-proċess jippermetti l-istampar 3D ta 'komposti termoplastiċi rinforzati tal-fibra tal-karbonju kontinwi.
