连续与短切CF增强PA6复合材料双喷头3D打印工艺参数优化

为提升连续碳纤维(CF)和短切CF增强尼龙6复合材料3D打印制件的力学性能、优化3D打印基础工艺参数,基于熔融沉积型3D打印工艺,通过自主搭建的双喷头3D打印实验平台制备打印制件,并以此为研究对象,设计4因素3水平正交试验,研究连续CF隔层数、连续CF打印间距、打印温度、打印速度四种工艺参数对打印制件拉伸强度和弯曲强度的影响。采用极差分析法得到最佳工艺参数组合,验证正交试验结果。使用扫描电子显微镜观察拉伸制件和弯曲制件的断裂面微观形貌,进一步探究了打印制件的层间断裂形貌特性和层内丝材分布规律。结果表明,当连续CF隔层数为1、连续CF打印间距为0.5 mm、打印温度为250℃、打印速度为900 mm/s时,打印制件的层内沉积线之间孔隙较少,层间结合效果较好,其拉伸强度和弯曲强度达到最高,分别为109.73 MPa和119.14 MPa,与短切CF增强尼龙6复合材料相比,拉伸强度提升了249%,弯曲强度提升了286%。