鄂尔多斯3D打印

扫描电子显微镜（SEM）拍到的断口微观图，咱们能发现一些规律。当打印温度从200℃升高到230℃的时候，试件断面的孔洞变得越来越小，数量也在减少，断面的样子也从比较粗糙慢慢变得光滑起来，而且没有明显裂缝。可要是把打印温度升高到240℃，试件断口的孔洞直径就变大了，还出现好多孔洞，这就导致试样的力学性能变差。再看打印速度对断口的影响。当打印速度是40mm/min的时候，试样断面很粗糙，能看到明显裂缝，甚至还能发现有些材料没被完全熔化，这就降低了试样的力学性能。不过随着打印速度加快，试件内部的孔洞直径和数量都逐渐减少，断口表面也变得光滑。所以从微观结构的角度来看，就能明白为什么打印速度越快，试件的抗拉强度和弹性模量会上升。接着看看PA和GF/PA试样的扫描电镜图。PA材料的断口表面很粗糙，断裂的地方不整齐；GF/PA材料的断口表面却很光滑，里面有好多像小珍珠一样的玻璃纤维，均匀地镶嵌在PA材料里，让整个结构的孔隙变小。玻璃纤维被PA基体包裹后，两者之间的附着力变强，这就说明GF/PA材料的拉伸力学性能比PA材料要好。

FDM技术，以PLA为原材料做出拉伸试样；用SLS技术，以PA和GF/PA为原材料做出拉伸试样，然后对这些试样做拉伸实验，研究它们的抗拉强度、弹性模量等力学性能，分析像打印温度、打印速度这些工艺参数，还有不同原材料，对3D打印复合材料拉伸力学性能的影响。得出了下面这些结论：打印温度升高时，试样的抗拉强度和弹性模量一开始会上升，然后下降。打印温度从200℃升高到230℃，拉伸强度上升了4.3%，弹性模量上升了11.06%；从230℃升高到240℃，抗拉强度下降1.02%，弹性模量下降3.32% 。打印温度在230℃的时候，抗拉强度能达到最大值50.16MPa，弹性模量达到最大值4340.38MPa 。打印速度加快时，抗拉强度和弹性模量都会上升。打印速度达到60mm/min的时候，试件的抗拉强度是51.47MPa，弹性模量最大值是5102.12MPa 。打印速度对抗拉强度的影响相对较小，增长幅度是2.34%，但对弹性模量的影响比较大，增长幅度达到10.33%。

GF/PA材料的拉伸强度和弹性模量都比PA材料高。和PA材料相比，GF/PA的拉伸强度增加了17.2%，弹性模量增加了82.01%。这就说明往PA材料里添加玻璃纤维，能提高拉伸强度和弹性模量，让材料的力学性能得到提升。通过SEM扫描试件的断口，得到微观图，仔细观察分析这些图，就能知道工艺参数是怎么影响试件力学性能的。还有，PA材料断口表面粗糙，断裂时断口方向不整齐；GF/PA材料断口表面光滑，里面的玻璃纤维小微珠均匀分布在PA材料中，让它们结合后的力学性能更好。最后要知道，断裂是构件失效的一个重要原因，构件失效可能会引发很多严重的事故，所以一直以来大家都特别重视这个问题 。