傳統的自感應復合材料零件的生產通常是一個復雜的多步驟過程,需要專門的設備來集成連續纖維。荷蘭的研究機構Brightlands Materials Center 目標是利用增材制造-3D打印能與碳纖維復合材料制造自感應式零部件,并利用兩種技術的優勢來獲得更有效的結果。
到目前為止,我們已經介紹了碳纖維制造的一些關鍵方面,以及連續碳纖維與早期碳纖維3D打印模式下的短切相比。但是,還有一些新興的3D打印復合材料方法。
自1970年代以來,由于碳纖維具有很高的強度重量比和剛度,因此已被用作相對便宜的替代金屬,如鈦材料等。因此,尋找一種用碳纖維和其他增強材料進行3D打印的方法已成為增材制造領域許多初創企業和成熟制造商的目標。
隨著社會的不斷發展,質地單一的材料已無法滿足人們對材料多方面性能的要求。用不同性能的基材進行復合,充分發揮優勢互補,在不過多損害聚合物材料其他性能的同時,使其某些特定性能得到大幅度的提高,或者被賦予一- 些新的用途,從而進一步 拓寬高聚物材料的應用領域,這已逐漸成為新材料發展的必然趨勢。本文主要介紹下尼龍和玻璃纖維的特性。
三維(3D)纖維支架因為其纖維網絡可以有效地模擬ECM結構,調節細胞生物學行為,包括粘附、分化和基質沉積備受關注。靜電紡絲作為一種用途最廣泛的纖維制造技術,可用于制備可控制的納米纖維,準確模擬ECM結構(如纖維膠原)。然而,電紡纖維通常形成具有小孔徑和低厚度的二維(2D)膜,而很難構建三維支架。3D打印是一種很有前途的技術,可以精確控制單個三維形狀和大孔(鏈間)的支架。
華中科技大學快速制造中心首次提出了基于粉床激光增材制造(SLS)的碳纖維/環氧熱固性樹脂的制備成形一體化工藝,能夠克服上述缺點,制備的復合材料具有三維連續碳纖維/尼龍(PA12)/樹脂(EP)三元結構,并表現出比大多數已報道的SLS材料更高的拉伸和彎曲強度。