连续纤维增强CFRP打印件

抗弯243.97 MPa

用分步参数规划方法制备连续纤维增强复合材料打印件，在保证高纤维含量的同时兼顾了层间剪切性能。

Aodi, Yan · 邓犇 · 彭芳瑜 · Jiale, Yi · Zhijie, Li · Jinguo, Shen · 闫蓉 · 唐小卫

Composites Part A: Applied Science and Manufacturing 2025

参数信息

抗弯强度

243.97 MPa

抗弯模量

17.45 GPa

层间剪切强度

25.58 MPa

技术优势

参数可系统规划

将相对挤出系数、层厚和填充间距分步确定，建立了从纤维含量目标到打印参数的完整映射，避免了经验试错。

纤维含量精确可控

相对挤出系数直接由目标纤维含量决定，通过截面形态分析确立了层厚与相对挤出系数的关系。

高强高模

优化参数下制备的试件抗弯强度达243.97 MPa，抗弯模量17.45 GPa，层间剪切强度25.58 MPa，力学性能优异。

应用场景

• 高性能复合材料构件：用优化参数直接打印出高强高模的连续纤维复合材料零件。
• 连续纤维3D打印：提供一套基于目标纤维含量的分步参数规划流程，可用于工艺开发。
• 轻量化结构件：连续纤维增强大幅提升比强度和比模量，适合制造轻质高强结构。
• 航空级复材制造：打印工艺和性能可对标航空复材，用于制造高要求的承力构件。
• 智能建造材料：分步参数规划可推广到建筑工程领域，实现复合材料构件的按需定制。