新闻公告
日本利用3D打印实现复合材料与BD半岛合金无粘合剂粘接
作者： 时间：2025-05-13 点击量：403
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2月21日，日本东北大学报道利用熔融长丝3D打印技术将碳纤维增强热塑性材料直接粘合到Ti-6Al-4VBD半岛合金（Ti64）基材上，无需使用粘合剂。
通过集成到3D打印机上的热板进行加热，将短碳纤维增强聚酰胺6（SCFRTP）粘合到Ti64基材上，粘合强度随着熔合时间的增加而提高，当熔合时间为60 min时，样品（f60）达到最大剪切应力27.3±2.2 MPa。通过有限元分析接头的失效机制，在r＜7.5 μm范围内形成断裂过程区，表明能量通过塑性变形与微裂纹的产生而耗散；f60样品中Mises等效应力在距粘合表面边缘约300μm处达到SCFRTP的拉伸强度，这明裂纹在Ti6-4基材界面附近扩展并导致SCFRTP断裂。此外，将一层SCFRTP粘合到Ti64基材上，然后3D打印2.3 mm厚的连续碳纤维/聚酰胺6复合材料，成功制造出搭接剪切接头，证明了集成多层结构的可行性。
该研究展示了一种经济高效、可扩展的金属复合材料连接方法，有助于开发轻质高强混合结构，有望应用于汽车制造、航空航天等领域。
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