同济大学实现连续纤维增强复合材料3D打印缺陷有效控制

3D打印由于其高制造灵活性和高效率，在轻质复合结构领域具有广阔的应用前景。以3D打印为代表的增材制造技术，正在被广泛用于设计与制造各类几何形状复杂的多功能结构。然而，在3D打印过程中产生的初始缺陷是导致增材制造复合材料结构力学性能降低的主要原因，阻碍了3D打印连续纤维增强复合材料结构的工程应用。

近日，同济大学航空航天与力学学院李岩教授、杨伟东研究员课题组研究成果“Process-dependent Multiscale Modeling for 3D Printing of Continuous Fiber-reinforced Composites”在线发表于《增材制造》（Additive Manufacturing）。

该研究提出了采用激光加热方式优化连续纤维增强复合材料3D打印过程中三维时变热场的策略，建立了连续纤维增强复合材料3D打印过程的温度-浸渍度-强度（“三度”）增材制造多尺度模型，揭示了3D打印过程中局部温度历史信息对复合材料轴向强度的影响规律，实现了3D打印连续纤维增强复合材料的轴向强度的提升，为减少复合材料增材制造结构的制造缺陷、提升其力学性能提供了有效方法。

论文链接

https://www.sciencedirect.com/sc ... i/S2214860423002932