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폴리머 기반 복합재의 융합 필라멘트 제작(FFF) 프로세스는 복잡한 형태와 기하학을 창출하면서 우수한 기계적 특성을 유지할 수 있는 능력 덕분에 발전해 왔습니다. 20% 유리 섬유 필라멘트로 보강된 나일론 6(PA6GF)은 표준 나일론보다 더 높은 기계적 강도와 내마모성을 가지고 있습니다. 그러나 FFF 기반의 3D 인쇄 복합재는 비드 간 결합이 불량하고 공극 함량이 높아 기계적 강도가 감소할 수 있습니다. 따라서 본 연구는 FFF 방식으로 제작된 잘리 유리 섬유로 보강된 PA6의 온도 개발과 기계적 특성이 필수 공정 변수에 따라 어떻게 변화하는지를 조사하는 것을 목표로 합니다. 연구자는 D638 ASTM 인장 테스트 샘플을 사용하여 재료의 궁극적 강도를 결정했습니다. 연구자들은 액체화기 온도, 인쇄 속도 및 침대 온도와 같은 다양한 공정 변수를 사용하여 실험을 수행하면서 수분 함량과 열처리 프로파일을 변화시켰습니다. 그들은 깔끔한 PA6와 PA6GF의 기계적 특성을 비교하고 FFF 프로세스 중 결합 형성에서 이러한 요소들의 역할을 조사했습니다. 결과는 적절한 열처리 프로파일이 3D 인쇄 복합재의 강도와 탄성 계수를 크게 향상시켰음을 보여주었습니다. 수분 함량이 낮을수록 인장 강도는 17% 향상되었으며, 이는 표본의 공극 감소 때문입니다. 주어진 수분 함량에 대해 온도가 높을수록 인장 강도는 3% 더 향상되었습니다. 샘플의 섬유 보강재는 비교적으로 45% 더 높은 인장 강도를 제공했으며 이는 직관적인 결과였습니다. 이 연구는 액체화기 온도, 인쇄 속도 및 침대 온도와 같은 FFF 프로세스의 공정 변수를 제어하는 것이 3D 인쇄 객체의 기계적 특성에 상당한 영향을 미칠 수 있음을 보여줍니다. 게다가 수분 함량과 열처리 프로파일도 결합 형성 및 그 결과 인쇄 조각의 기계적 특성에서 중요한 역할을 합니다. 연구 결과는 유리 섬유로 보강된 나일론 6와 같은 우수한 기계적 특성을 가진 복합재를 생산하기 위해 FFF 프로세스를 최적화하는 데 도움이 될 수 있습니다. 본 연구는 인쇄 복합재의 기계적 특성에 영향을 미치는 중요한 요소를 밝힘으로써 3D 인쇄 분야의 발전에 기여합니다.
Hadi et al. (Sun,)은 이 질문을 연구했습니다.