Laser Additive Manufacturing of Continuous Carbon Fiber Reinforced Composites

Abstract

摘要: 碳纤维增强复合材料由于其比重小以及良好的力学和化学性能,广泛应用于航空航天、轨道交通和新能源汽车等领域。连续纤维增强复合材料与短纤维相比具有更好的性能,而增材制造的发展为该材料复杂构件的设计与成形提供了有效途径。重点论述了四种激光增材制造连续碳纤维增强复合材料的工艺方法,包括激光辅助自动铺带(Laser-assisted automated tape placement, L-ATP)、激光辅助分层实体制造(Laser-assisted laminated object manufacturing, L-LOM)、激光辅助熔融沉积成型(Laser-assisted fused deposition manufacturing, L-FDM)和机器人激光增材制造(Robot-based laser additive manufacturing, R-LAM),详细论述了激光增材制造连续碳纤维增强复合材料的原料设计与制备、成形原理与装备和工艺特点,并对比讨论四种激光增材制造连续碳纤维增强复合材料工艺方法的应用范围和优缺点,展望碳纤维复合材料增材制造未来发展趋势。