對3D列印鋁基闆與碳纖維增強聚合物的研究
纖維金屬混合複合材料是航空航天工業中使用的最著名的混合複合結構形式。纖維增強複合材料和鋁合金等先進材料各有優缺點。
如碳纖維增強熱固性複合材料的低沖擊和殘餘強度性能以及鋁合金的低疲勞強度。開發了使用兩種材料形成混合複合結構的概念，以結合每種材料的優點并克服缺點。
1978年代爾夫特理工大學航空航天工程學院制造了第一個纖維金屬層壓結構ARALL， ARALL随後被用于各個行業，包括航空航天和風能。
混合元件結合了組成材料的優點，具有比整體金屬或普通纖維增強層壓闆更高的機械性能。根據以往的研究。
纖維金屬複合材料的一些優點包括更高的抗疲勞性、抗沖擊性、斷裂韌性和能量吸收能力，以及更低的密度和重量。
可以通過将複合層結合到金屬層來制造混合複合材料。雖然這個概念幾乎可以用于任何材料組合，但它通常用于鋁和芳綸、玻璃或碳纖維。
具有鋁基闆的纖維金屬複合材料的分類已分為三組：芳綸纖維層壓闆、玻璃纖維層壓闆和碳纖維層壓闆是市售的。
在混合複合材料中，基闆術語是指用作纖維複合材料層壓到其上的基底的部分，它是FM的金屬。
描述了制造這些層壓闆的五個主要步驟：金屬表面處理，目的是改善纖維增強材料和金屬部件之間的界面結合，材料附着，固化過程，以及後處理以釋放由固化過程引起的FML中的殘餘應力。
确定影響纖維增強聚合物層壓闆與金屬基材之間粘合強度的主要因素是預表面處理。在現有的基材表面處理技術中，通常定義為化學或機械處理，後者是本研究的重點。
可以通過控制基材的表面特征以在部件之間産生增強的機械互鎖來增強基材和纖維增強層之間的結合。
需要準備具有特定特征的基材表面，例如粗糙的随機或結構化表面特征，而不會受到污染，增材制造技術可用于制造具有複雜表面結構的基闆，這幾乎不可能通過更傳統的技術制造。
使用AM修改基闆表面的新概念提供了研究各種參數和确定最佳性能組合的靈活性，以實作兩個元件之間界面粘合強度的顯著增強。
已經開發出多種測試方法來測量粘合強度：界面破壞和層間剪切測試。混合層壓複合材料具有優勢，但使用這些材料的主要限制是幾何形狀的複雜性。
對制造的混合元件的評估非常具有挑戰性，每種測試方法對樣品幾何形狀都有不同的要求，進而增加了制造過程的複雜性。
以前的大多數研究都是基于層壓複合結構，其中使用具有平面幾何形狀的金屬部件作為基闆，但在更廣泛的應用中，基闆可以由具有複雜幾何形狀的不同材料制成。
調查了獨立于幾何形狀的混合鋁CFRP部件。在Durante進行的其他研究中，和Formisano。，引入了一種創新方法來增強金屬芯夾層結構中的粘合，這被認為是本研究的一個極具潛力的應用。
通過雷射粉末床熔融工藝列印的鋁基闆與使用樹脂灌注工藝原位制造的長纖維碳纖維增強聚合物層壓闆之間的界面結合機制。
提出了一種用于制造這些混合層壓闆的方法。提供了短梁剪切和平面拉伸試驗的結果，以證明基材和層壓闆之間的粘合的剪切和面外強度。
目的是确定最有影響力的基材表面形貌參數，以提高混合複合材料部件的界面結合強度，并建立基于連續碳纖維制造技術應用的此類部件的制造方法。
SBS測試闆的樣品被水刀切割成16×48mm的面内尺寸，推薦試件尺寸如下：長厚比為6:1，寬厚比為2:1。
按照标準中的建議，每個樣本的一側都覆寫有白色，以使裂紋擴充更加明顯。SBS樣本被放置在直徑為3mm的支撐銷上。
支撐銷設定為28mm的跨度，并使用直徑為6mm的銷施加負載。負載銷以1毫米分鐘的恒定速度移動，直到在鋁CFRP界面處出現故障。
每個樣本的前表面都塗成白色，以便于識别界面處的裂紋。對于此測試方法，制造并測試了每種基闆拓撲類型的七個樣本。
用于平面拉伸試驗的試樣最初是從同一塊制造的混合闆中水射流切割成50×50mm的面内尺寸。
使用由AdhesiveTechnologiesLtd提供的HPR5環氧粘合劑将這些樣本粘合到測試塊上。在粘合過程中，樣本在液壓機内以80N的力壓縮。
硬化劑與樹脂的混合比例為26:100，環境溫度下的适用期為35分鐘，它們在室溫下至少固化24小時。
根據平面拉伸标準，制造并測試了每種基闆拓撲類型的五個樣本。每個組裝好的樣品都安裝在一對鋼制C型截面夾具之間并施加100N的預緊力。
