三维打印半透明材料本构关系及应用探讨
2021-10-20刘华博孟凡净花少震王浩
河南理工大学学报(自然科学版) 2021年6期
刘华博,孟凡净,花少震,王浩
(1.河南工学院 机械工程学院,河南 新乡 453003;2.河南理工大学 能源科学与工程学院,河南 焦作 454000)
0 引 言
近年来,三维打印产业发展迅猛,三维打印产品已经渗透到人类生产生活的方方面面。汽车零部件加工、医疗器械、艺术品修复、航空航天以及岩石力学等领域[1-5],都可见到三维打印技术的应用。其中三维打印激光光固化技术价格低、操作简单,更是受到了广泛关注。目前激光光固化技术已实现半透明树脂材料打印,半透明树脂材料在脆性材料断裂试验方面应用较多,例如A.V.Dsykin等[6]在2003年制备了一种半透明聚酯材料,进行了单轴压缩下含内置倾斜椭圆裂纹的试验,发现了内置椭圆裂纹总是在上下裂尖处起裂;2007年,郭彦双等[7-8]制备出一种新型非饱和树脂,低温时材料出现脆性爆裂现象,试验中发现了鱼鳍状裂纹;2013年,付金伟等[9-10]制备出脆性度和透明性均较好的混合树脂材料,-17℃时,材料力学性质接近岩石材料,可模拟砂岩的力学性能;2016年,朱珍德等[11-13]将不同粒径的骨料嵌入透明树脂,模拟岩石材料裂纹扩展过程。查阅文献发现,以往学者采用树脂材料进行试验时,样品制备困难,难以加工出包含复杂内部结构的试件。三维打印是现代工业中的一项突破性技术,为制造各种复杂结构提供了前所未有的灵活性,且三维打印光固化技术目前可打印半透明树脂,为取代浇筑树脂材料进行试验提供了参考方法。
本文进行了一系列半透明树脂试件单轴压缩试验,包括相同试验条件下力学性质可重复性试验;……
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