Untersuchung der Kohlenstofffaser auf die Zugfestigkeit von FDM-Produkt PLA-Proben

Hier wird der Effekt von Kohlenstofffasern (CFs) auf die Zugfestigkeit einer aus Polylactid (PLA) hergestellten Probe, die durch das Fused Deposition Modeling (FDM) Verfahren erstellt wurde, untersucht. Die Zugfestigkeit, die Kristallstruktur und die Morphologie der FDM-produzierten Proben wurden mit einer universellen Prüfmaschine, der Röntgendiffraktion (XRD) und der Rasterelektronenmikroskopie (SEM) erfasst. Gleichzeitig wurde auch der Verstärkungsmechanismus der CFs auf die FDM-gedruckten PLA-Proben untersucht. Die DSC-Kurven zeigten, dass die kristalline Struktur der PLA-CF-Probe höher war als die der PLA-Probe. Nach der Einführung von CFs zeigten die XRD-Ergebnisse, dass die Kristallstruktur von PLA von nicht-kristallin zu α-kristallin wechselte, und die SEM-Ergebnisse veranschaulichten die schlechte Bindungsoberfläche zwischen Kohlenstofffaser und PLA. Interessanterweise reduzierte sich die Zugfestigkeit der PLA-Probe nach der Einführung von Kohlenstofffaser von 54,51 auf 49,41 MPa. Im Vergleich zu der PLA-Komponente stiegen jedoch der Young'sche Modul und die Dehnung bis zum Bruch der PLA-CF-Probe von 1,04 GPa und 6,26 % auf 1,26 GPa und 7,81 %.