多材料增材制造集成单元

将材料挤压与激光辅助原位固化结合于单一工艺，可直接制造含热塑功能层和碳纤维增强层的多材料部件。

Niu, Chengcheng · Luan, Congcong · 沈洪垚 · Ze-Quan, Ding · Ning-Guo, Dong · Yu-Yang, Ji · Xu, Guanhua · Jianzhong, Fu

Journal of Manufacturing Processes 2023

参数信息

剪切强度

37.02 MPa

比强度提升

555 %

技术优势

层间结合更强

激光原位固化使CF/PEEK层与PLA层在界面处形成机械互锁与分子扩散，剪切强度达到37.02 MPa。

比强度大幅提升

相比传统材料挤出，本方法的构件比强度高约555%，也就是说同样重量下强度高了六倍半。

一次成形多材料

将材料挤出用于PLA功能层与激光辅助固化用于CF/PEEK层整合在同一过程中，省去后续粘接或组装工序。

应用场景

• 3D打印：在同一位点连续打印多材料，替代多工序拼接。
• 碳纤维复合材料：将CF/PEEK与PLA原位结合，制造轻质高强部件。
• 增材制造：扩展增材制造到多材料一体化成形，无需后处理粘接。
• 机械工程：直接制造具有功能梯度或混合材料的机械零件，减少装配。
• 智能建造：在建造中现场打印多材料构件，实现结构与功能层一体化。