KHẢO SÁT VỀ ĐỘ CỨNG KẾT CẤU CỦA KHUNG IN 3D SỬ DỤNG SỢI CARBON LIÊN TỤC
Thông tin bài báo
Ngày nhận bài: 23/04/24                Ngày hoàn thiện: 31/05/24                Ngày đăng: 31/05/24Tóm tắt
Trong bài báo này, ảnh hưởng của sợi carbon liên tục (CCF) tới độ cứng của khung in 3D được khảo sát. Công nghệ đùn mẫu chảy (FDM) được sử dụng để chế tạo 3 mô hình khung đặc trưng sử dụng 15% CCF và 85% vật liệu polymer PA12 đã được pha trộn thêm 10% sợi carbon cắt ngắn (PA12-CCF) phục vụ quá trình khảo sát nén. Mô hình in 3D của 3 khung CCF bao gồm cấu trúc lưới nghiêng (-450/+450) cấu trúc tam giác (-600/+600), cấu trúc lưới (00/900) cũng được thiết kế dựa theo các thông số hình học sau khi cắt lớp và sử dụng cho quá trình mô phỏng bằng phần mềm Abaqus trước khi thí nghiệm. Hệ thống máy kéo nén MTS-45 của Mỹ được sử dụng cho quá trình nén để đo được độ cứng và lực tới hạn của 3 mẫu. Cuối cùng, các kết quả mô phỏng và thí nghiệm được phân tích, so sánh với nhau và cho thấy khá trùng khớp. Khảo sát này rất hữu ích trong quá trình mở rộng ứng dụng của công nghệ in 3D sử dụng sợi carbon liên tục.
Từ khóa
Toàn văn:
PDF (English)Tài liệu tham khảo
[1] J. Saroia et al., “A review on 3D printed matrix polymer composites: its potential and future challenges,” Int. J. Adv. Manuf. Technol., vol. 106, no. 5–6, pp. 1695–1721, 2020, doi: 10.1007/s00170-019-04534-z.
[2] M. B. A. Tamez and I. Taha, “A review of additive manufacturing technologies and markets for thermosetting resins and their potential for carbon fiber integration,” Addit. Manuf., vol. 37, 2021, Art. no. 101748, doi: 10.1016/j.addma.2020.101748.
[3] A. Bhatia and A. K. Sehgal, “Additive manufacturing materials, methods and applications: A review,” Mater. Today Proc., vol. 81, pp. 1060-1067, 2021, doi: 10.1016/j.matpr.2021.04.379.
[4] H. Zhang, T. Huang, Q. Jiang, L. He, A. Bismarck, and Q. Hu, “Recent progress of 3D printed continuous fiber reinforced polymer composites based on fused deposition modeling: a review,” J. Mater. Sci., vol. 56, no. 23, pp. 12999–13022, 2021, doi: 10.1007/s10853-021-06111-w.
[5] T. N.-T. Ho, S. H. Nguyen, V. T. Le, and T.-D. Hoang, “Coupling design and fabrication of continuous carbon fiber-reinforced composite structures using two-material topology optimization and additive manufacturing,” Int. J. Adv. Manuf. Technol., vol. 130, no. 9, pp. 4277–4293, 2024, doi: 10.1007/s00170-023-12913-w.
[6] Y. Ming, S. Zhang, W. Han, B. Wang, Y. Duan, and H. Xiao, “Investigation on process parameters of 3D printed continuous carbon fiber-reinforced thermosetting epoxy composites,” Addit. Manuf., vol. 33, 2020, Art. no. 101184, doi: 10.1016/j.addma.2020.101184.
[7] D. R. Hetrick, S. H. R. Sanei, C. E. Bakis, and O. Ashour, “Evaluating the effect of variable fiber content on mechanical properties of additively manufactured continuous carbon fiber composites,” J. Reinf. Plast. Compos., vol. 40, no. 9–10, pp. 365–377, 2021, doi: 10.1177/0731684420963217.
[8] H. Dou et al., “Effect of process parameters on tensile mechanical properties of 3D printing continuous carbon fiber-reinforced PLA composites,” Materials (Basel)., vol. 13, no. 17, 2020, doi: 10.3390/ma13173850.
[9] ANISOPRINT, "Desktop printing: Turnkey continuous fiber 3D printing solution for manufacturing of optimal composites," 2023. [Online]. Available: https://anisoprint.com/solutions/desktop/. [Accessed March 8, 2024].
DOI: https://doi.org/10.34238/tnu-jst.10203
Các bài báo tham chiếu
- Hiện tại không có bài báo tham chiếu