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3D打印技术无需采用模具,且能快速制造具有复杂形状的零部件,在汽车的设计与零部件成型中有着广阔的应用前景。然而较低的力学强度、有限的耗材选择范围与较高的加工成本长期限制着3D打印技术的应用拓展。本文面向机械结构简单且操作简便的FDM打印方式,开发了一种短切碳纤维增强尼龙6(CF/PA6)复合打印丝材,对其综合性能进行了评价,优化了其打印成型工艺与后处理工艺。采用CF/PA6复合丝材打印成型内凹六角形蜂窝,分析其面内压缩行为,并针对它的面内压缩回弹与吸能特性进行了研究。本文主要内容如下:(1)开发了面向FDM的CF/PA6复合打印丝材。首先分析了CF含量对复合丝材的力学性能与热性能的影响。实验结果表明CF的加入显著提高了CF/PA6丝材的挤出稳定性。当CF的含量从0增加到15%时力学性能会表现出先增后降的趋势,并且CF含量达到10%时CF/PA6材料表现出一个相对最优的力学性能状态。CF/PA6丝材的热分解温度较PA6没有明显变化,但其结晶温度有轻微的提升。(2)探究了CF/PA6复合丝材的FDM成型工艺,通过研究不同打印轨迹、平台温度以及后处理温度对于CF/PA6材料的力学性能的影响,进一步优化了CF/PA6复合材料的FDM打印工艺,同时以PA6丝材作为打印耗材对比上述工艺参数的影响。实验结果表明0°打印轨迹有利于纤维取向,从而提升了打印样品的力学性能,随着打印平台温度不断提升至105℃,打印样品的层间结合强度得到改善,130℃的后处理温度对于打印样品的力学性能有一定强化作用。(3)设计FDM打印CF10/PA6丝材的内凹六角形蜂窝,探究其抗压性能与吸能特性,同时针对CF/PA6内凹六角形蜂窝特有的回弹现象研究压缩应变和压缩次数对于蜂窝回弹位移的影响,对一次压缩后蜂窝的压缩后应力与压缩后吸能进行分析。实验结果表明面内压缩时,蜂窝随着压缩应变的增大而左右周期性折叠,层间没有出现明显的断裂破坏。3D打印内凹六角形蜂窝具有良好的面内压缩回弹效果,随着压缩应变增大蜂窝的回弹位移也逐步增大,但当压缩次数增加时,回弹位移逐步缩小并在多次压缩后趋于平稳,压缩后应力和压缩后吸能随压缩应变的增大而逐渐减小。本文的研究对3D打印高性能CF/PA6复合丝材的制备,成型工艺与内凹六角形蜂窝的变形吸能和回弹性研究有一定参考价值。