2022年11月30日,中南大学、法国斯特拉斯堡大学、南布列塔尼大学联合,在复合材料TOP期刊《Composites Part B: Engineering》上发表题为3D Printed Continuous Fiber Reinforced Composite Lightweight Structures: A Review and Outlook的研究论文,结合近年来相关论文的研究成果,讨论了材料、工艺参数和结构类型等变量的二维到三维结构的多层级设计问题。介绍了结构特性对连续纤维增强复合材料力学性能的影响及在形状变形和自监测方面的新应用,充分挖掘3D打印CFRS的应用潜力。
https://doi.org/10.1016/j.compositesb.
研究简介
研究内容解读
图2 CFRS增材制造的设计变量与制造方法。
4D打印的CFRS也具有巨大的潜力,可以集成额外的传感和驱动功能,为智能承载结构的应用开辟了可能性。例如,在航空航天领域,设备通常要求能够对外部条件做出可控的自变形。形状记忆结构可以同时满足大变形和大承载能力的需要。CFRS 4D打印工艺具有纤维取向精确控制的优点,可实现结构的可控变形。此外,4D打印的CFRS元件,如执行器和结构健康监测传感器,可以内置到设备中,提供更低的成本和更好的结构完整性。随着4D打印技术的发展,CFRS在航空航天、生物、软机器人等领域将有广阔的应用前景。
图3主要FFF工艺用于CFRS打印。
图4 3D打印CFRC的局部微观形貌(a)蜂窝:(b)夹层:(c)点阵桁架夹层:(d)点阵和(e)桁架结构。
奇遇科技团队自主研发的3D打印机可实现不同材料体系复杂结构的4D打印,并于近期在增材制造TOP期刊《Additive Manufacturing》上发文报道了团队有关“陶瓷结构的4D打印”最新科研成果,相关报道可点击 http://www.adventuretech.cn/news/224.html 查看。
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