3D printing of composite sandwich structures using continuous carbon fiber and fiber tension

بسیاری از اجزاء هواپیما مدرن از سازه های ساندویچ پلیمری تقویت شده با کربن ساخته شده اند که دارای دو پوست خارجی است که دارای استحکام کششی بالا و قدرت فشاری است که از یک هسته سبک وزن جدا شده است که باعث سختی برشی می شود. با این حال، روش تولید متعارف شامل یک پروسه پیوند پیچیده و پر هزینه است. این مطالعه با استفاده از یک پرینتر سه بعدی کریستال فیبر کربن برای ساخت ساختارهای ساندویچ با لانه زنبوری، رومی، مستطیل و شکل هسته دایره به عنوان یک قطعه تک. خواص عملکردی ساختارهای ساندویچ با ارزیابی شکل و آزمون های خمشی سه نقطه اندازه گیری شد. آزمونهای خمشی سه نقطه نشان داد که حداکثر بار و مدول انعطاف پذیری افزایش یافته است؛ زیرا تراکم موثر برای تمام شکل های هسته افزایش یافته است، اما شکل هسته ی روبو قوی تر بود. از آنجا که خواص مکانیکی به شکل هسته بستگی دارد، پرینتر های سه بعدی مستقل از فیبر کربن می توانند به شکل انعطاف پذیری شکل های هسته ای را طراحی کنند که قدرت و سختی مورد نظر را برآورده می کنند.