日本成功開發(fā)打印碳纖維復(fù)合材料的3D打印機(jī)

東京理科大學(xué)機(jī)械工學(xué)科的松崎亮介團(tuán)隊(duì)近日成功開發(fā)出了能打印碳纖維復(fù)合材料的3D打印機(jī)。

據(jù)悉，研發(fā)人員用碳纖維和熱塑性樹脂混合制作出3D打印頭，然后向打印頭提供浸泡過樹脂的碳纖維。打印之前，碳纖維需要先加熱，使樹脂能更容易在纖維與纖維之間滲透擴(kuò)散，擠出來的樹脂可以持續(xù)不斷地提供給打印用的碳纖維，進(jìn)而打印出立體造型。此外，纖維與樹脂的混合比例，可以根據(jù)打印需求進(jìn)行調(diào)整。

用試驗(yàn)片進(jìn)行測(cè)試表明，當(dāng)碳纖維與熱塑性樹脂聚乳酸的組合使用時(shí)，體積纖維的占有率為6.6%，拉伸強(qiáng)度達(dá)到是200MPa，增加了6倍；彈性模量達(dá)到20GMPa，增加了4倍。另外，使用黃麻纖維和聚乳酸的組合時(shí)，可打印出生物可降解的復(fù)合材料。現(xiàn)階段，該團(tuán)隊(duì)已完成打印頭的制作并能成功進(jìn)行3D打印。

 據(jù)該團(tuán)隊(duì)介紹，今后他們的目標(biāo)將碳纖維密度提高10倍左右，以進(jìn)一步提高打印精度。