熔融沉积成型体心立方点阵结构的压缩性能各向异性

李彬; 顾海; 张捷; 姜杰; 张昊; 卢晔华

doi:10.15925/j.cnki.issn1005-3360.2024.11.022

塑料科技 ›› 2024, Vol. 52 ›› Issue (11) : 111 -116. DOI: 10.15925/j.cnki.issn1005-3360.2024.11.022

工艺与控制

熔融沉积成型体心立方点阵结构的压缩性能各向异性

李彬 ¹^,²^,³ ,
顾海 ¹^,² ,
张捷 ¹^,² ,
姜杰 ¹^,² ,
张昊 ³ ,
卢晔华 ³

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Compressive Properties Anisotropy of BCC Lattice Structure Formed by Fused Deposition Modeling

Bin LI ¹^,²^,³ ,
Hai GU ¹^,² ,
Jie ZHANG ¹^,² ,
Jie JIANG ¹^,² ,
Hao ZHANG ³ ,
Ye-hua LU ³

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摘要

基于体心立方（BCC）点阵结构设计了1×1、1×2和2×2点阵结构，利用熔融沉积成型（FDM）技术分别制备80%、100%填充率的1×1点阵结构及100%填充率的1×2、2×2点阵结构，并分别对点阵结构进行0°、90°方向的压缩试验，研究不同填充率、不同胞元数量下的压缩性能的各向异性。结果表明：点阵结构的断裂形式为沿着成型材料的堆叠面开裂；2×2点阵结构90°压缩时的压缩强度、压缩模量、总吸能最大，分别达到0.34 MPa、7.85 MPa和4.31 J，较0°时分别提高了13.3%、11.2%和10.4%，在5%应变后的吸能特性最优；100%填充率的1×1点阵结构90°压缩时的比吸能最大，达到206.15 J/kg，较0°时提高了30.66%。对BCC点阵结构力学性能的各向异性研究，为FDM工艺成型点阵结构的工程应用提供依据。