以提升熔融沉积成型(FDM)增材制造连续玻璃纤维增强聚醚醚酮(CGF/PEEK)复合材料的冲击性能为目的,设计了系统的响应面试验,试验过程包括单因素试验、Plackett-Burman(PB)析因试验、Box-Behnken Design(BBD)响应面试验,研究了道间距、保...以提升熔融沉积成型(FDM)增材制造连续玻璃纤维增强聚醚醚酮(CGF/PEEK)复合材料的冲击性能为目的,设计了系统的响应面试验,试验过程包括单因素试验、Plackett-Burman(PB)析因试验、Box-Behnken Design(BBD)响应面试验,研究了道间距、保温舱温度、打印温度、打印层厚等工艺参数对CGF/PEEK复合材料FDM成型试样冲击性能的影响规律。通过单因素试验,界定各影响因素的取值范围,以确保后续试验的高效性和准确性;通过PB析因试验,筛选出对CGF/PEEK复合材料冲击性能有显著影响的工艺参数,明确各工艺参数之间的相互作用;采用BBD响应面试验设计,构建了多因素与响应变量之间的数学模型,探究最优工艺参数组合,并进行试验验证。结果表明,各工艺参数对试样冲击性能影响程度大小排序为打印层厚>打印温度>道间距>保温舱温度;选择合适的工艺参数组合可以提高CGF/PEEK试样的冲击性能,并预测出最优工艺参数组合,即道间距为0.55 mm、保温舱温度为90℃、打印温度为438℃、打印层厚0.57 mm时,模型所预测的最大冲击强度为265 k J/m^(2)。为验证模型预测的准确性,进行了试验验证。结果表明在最优工艺参数组合下,CGF/PEEK试样最大冲击强度达到266 k J/m^(2),与模型预测值吻合,验证了模型的可靠性。展开更多
文摘以提升熔融沉积成型(FDM)增材制造连续玻璃纤维增强聚醚醚酮(CGF/PEEK)复合材料的冲击性能为目的,设计了系统的响应面试验,试验过程包括单因素试验、Plackett-Burman(PB)析因试验、Box-Behnken Design(BBD)响应面试验,研究了道间距、保温舱温度、打印温度、打印层厚等工艺参数对CGF/PEEK复合材料FDM成型试样冲击性能的影响规律。通过单因素试验,界定各影响因素的取值范围,以确保后续试验的高效性和准确性;通过PB析因试验,筛选出对CGF/PEEK复合材料冲击性能有显著影响的工艺参数,明确各工艺参数之间的相互作用;采用BBD响应面试验设计,构建了多因素与响应变量之间的数学模型,探究最优工艺参数组合,并进行试验验证。结果表明,各工艺参数对试样冲击性能影响程度大小排序为打印层厚>打印温度>道间距>保温舱温度;选择合适的工艺参数组合可以提高CGF/PEEK试样的冲击性能,并预测出最优工艺参数组合,即道间距为0.55 mm、保温舱温度为90℃、打印温度为438℃、打印层厚0.57 mm时,模型所预测的最大冲击强度为265 k J/m^(2)。为验证模型预测的准确性,进行了试验验证。结果表明在最优工艺参数组合下,CGF/PEEK试样最大冲击强度达到266 k J/m^(2),与模型预测值吻合,验证了模型的可靠性。
