机械工程学报

作者：刘晓军, 单忠德, 刘检华, 李志坤, 姜稀膑, 李昊

单位：1. 北京理工大学机械与车辆学院 北京 100081;2. 先进成形技术与装备全国重点实验室 北京 100044;3. 南京航空航天大学机电学院 南京 210016

关键词：连续纤维,PEEK,复合材料,3D打印,精度；

基金：国家重点研发计划(2023YFB4605302)和中国机械科学研究总院技术发展基金(332301Q9,332202Q9,332201Q9)资助项目。

连续纤维复合材料的打印精度直接影响构件的外形尺寸和装配精度。以共形相控阵天线的封装结构及蜂窝填充结构为具体研究对象，开展连续纤维复合材料丝材打印精度的研究。首先建立了连续纤维丝材在打印过程的受力模型，分析了其在打印过程中的受力情况，并结合受力情况研究了圆弧、直线和直角特征在打印过程中的精度损失机理；然后分析了工艺参数对圆弧和直角特征打印精度的影响，最后完成了典型封装结构件及蜂窝结构件的打印成形。研究结果表明，打印精度主要由丝材所受的摩擦力和粘结力控制，当摩擦力大于粘结力时，容易发生丝材滑移或脱粘；圆弧的最小打印半径受打印速度和层厚的共同影响，0.3 mm层厚的参数组合，成形大曲率圆弧的能力较高；打印直角的长度损失和面积损失受打印速度和层厚的共同影响，两者均随打印速度和层厚的提高而增大；0.3 mm层厚的参数组合有较高的稳定打印精度的能力。

来源：2025年第11期

《机械工程学报》期刊编辑部

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