FDM尼龙复合材料研究：碳纤维的加强效果优于玻璃和Kevlar
近日，都柏林大学的研究人员在研究如何提高3D打印尼龙线材的强度。他们分别将玻璃、合成聚合物Kevlar和碳这三种纤维添加到同一种尼龙线材中，并进行了比较研究。研究人员测试了这些复合材料提高一个3D打印对象的性能的能力，结果证明它们的拉伸能力与铝相当。
从左到右，分别是用尼龙以及碳A、 Kevlar B、 Kevlar A、玻璃A、玻璃B复合材料打印的狗骨棒
交替打印和图案化
通过一台Mark One 3D打印机（带有双喷嘴），三种纤维被分别添加到一种纯尼龙线材中。在这个过程中，打印机会交替打印尼龙和纤维材料，最终逐层创建出研究标准的狗骨棒。
纤维层的图案化是在狗骨棒中创造拉伸强度的关键要素之一。研究人员设置了两种纤维图案：同心图案“A”和各向同性图案“B”。
优于铝的拉伸强度
打印完成后，狗骨棒被拉伸，直到断裂，这样可以测试出不同复合材料的拉伸和弯曲性能。
与用纯尼龙线材打印而成的狗骨棒样品相比，拉伸和弯曲强度分别提高了6.3倍和5倍。测试结果表明，最强的复合材料是碳纤维加强的尼龙，其次是玻璃，最后是通常用于加强轮胎的Kevlar。三种复合材料均显示出优于铝的拉伸强度。
复合材料世界
在CWRU的一项研究中，为了改善FDM / FFF线材的性能，石墨烯氧化物被不同地加入ABS、PLA和TPU材料中；在另外一个项目中，蚕丝被加入PLA，以用于医学用途，该项目获得了政府15万美元的资助。
大量的类似研究正在进行中，因为FDM / FFF 3D打印机的采用率高，这类机器使用的材料的成本也较低。对挤出型材料的进一步了解有望开拓3D打印技术的应用，特别是在高价值的医疗和汽车行业。
（编译自3ders.org）
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