3D打印技术的全方位解析与展望

3D 打印技术存在一些不足之处，比如它的力学强度比较低，能选择的耗材种类有限，而且加工成本很高，这就导致在很多情况下没办法使用 3D 打印技术。所以，找到更合适的原材料，提高现有 3D 打印耗材的力学强度，就成了大家都在研究的热门方向。工程塑料是 3D 打印里常用的一种材料，它有很多不同的种类，性质也各不一样。用在 3D 打印中的工程塑料得满足实际加工时的各种性能要求。它在融化之后要有合适的流动性，这样才能顺利被挤出，做好的成品也不能轻易出现缺陷或者损坏，化学性质也要稳定。现在有很多关于改善 3D 打印耗材性能的专利和研究文章，但针对纤维增强复合材料耗材的研究比较少，还需要进一步深入研究。

纤维增强复合材料有不少优点，像成型快、抗冲击抗损伤能力强、耐腐蚀、化学性质稳定等，最近几年它在复合材料里是用得最广泛的。蜂窝结构因为密度低、比刚度和比强度高、耐冲击、隔音隔热效果好等特点，一直在航空航天、汽车、建筑这些领域广泛应用。不过现在相关研究大多是关于金属蜂窝的，基于 3D 打印蜂窝结构的研究还不多。这篇文章会重点研究用熔融沉积（FDM）3D 打印技术的 CF/PA6 复合丝材，测试它的一些理化性质，用 CF/PA6 复合丝材做出力学性能实验样条，通过设置不同纤维含量的对照组，看看纤维含量变化对打印出来的复合丝材力学性能有啥影响。文章还会改变打印轨迹、平台加工温度，研究这些打印工艺参数对成品力学性能的影响，用四种不同温度对拉伸样条进行后处理，选出最好的后处理温度，最后打印出内凹六角形蜂窝，对它进行面内压缩测试，还要研究面内压缩测试中内凹六角形蜂窝的回弹现象。

随着好多汽车厂商的产品越来越多，最近几年新品牌和新车型不断出现。更严格的环保要求也让汽车产品更新换代的需求变得特别高。还有，消费市场上个性化定制的需求也慢慢多起来了。怎么能让新车型快速投产，还能适当降低成本，这成了汽车厂商必须要解决的重要问题。汽车作为大规模生产的民用工业里技术含量比较高的产品，零部件多达好几万个。像前面板、发动机曲轴这些形状复杂的零部件，制造周期长，材料损耗大，在一定程度上增加了汽车的制造成本。拓扑优化理论就能很好地解决这个问题。 

• 上一篇：水凝胶在组织工程领域
• 下一篇：3D打印树脂全视角