碳纳米纤维增强蜂窝结构

极限应力提升18%

通过声表面波辅助DLP打印实现碳纳米纤维在蜂窝结构中的条带状定向排列，显著提升力学性能，相较纯树脂结构极限应力和能量吸收分别提高18.1%和7.9%。

李新 · Xinyue, Wang · 梅德庆 · Xu, Chengyao · 汪延成

Journal of Manufacturing Processes 2024

参数信息

极限应力提升率

18.1 %

能量吸收提升率

7.9 %

随机分布纳米纤维对极限应力的影响

-9.7 %

技术优势

纤维定向排列

声表面波产生的声压场将碳纳米纤维排列成条带状，在蜂窝结构中形成定向增强，从而显著提升力学性能。

同时提升强度和吸能

相比纯树脂结构，极限应力提升约18.1%，能量吸收提升约7.9%，实现了轻量化与承载能力的同步优化。

高打印精度

打印的纤维增强复合材料表面粗糙度低，打印精度高，保证了复杂蜂窝结构的成型质量。

应用场景

• DLP 3D打印：利用声波辅助实现对纤维取向的精确控制，代替传统随机分布打印。
• 碳纤维复合材料：在现有碳纤维复合材料中引入定向排列结构，进一步提升力学性能。
• 轻质蜂窝结构：制造更轻、更强、吸能更好的蜂窝件，用于航空航天、汽车等轻量化场景。
• 结构增强：在不明显增加重量的前提下提高结构承载和抗冲击能力。