对3D打印铝基板与碳纤维增强聚合物的研究
纤维金属混合复合材料是航空航天工业中使用的最著名的混合复合结构形式。纤维增强复合材料和铝合金等先进材料各有优缺点。
如碳纤维增强热固性复合材料的低冲击和残余强度性能以及铝合金的低疲劳强度。开发了使用两种材料形成混合复合结构的概念，以结合每种材料的优点并克服缺点。
1978年代尔夫特理工大学航空航天工程学院制造了第一个纤维金属层压结构ARALL， ARALL随后被用于各个行业，包括航空航天和风能。
混合组件结合了组成材料的优点，具有比整体金属或普通纤维增强层压板更高的机械性能。根据以往的研究。
纤维金属复合材料的一些优点包括更高的抗疲劳性、抗冲击性、断裂韧性和能量吸收能力，以及更低的密度和重量。
可以通过将复合层结合到金属层来制造混合复合材料。虽然这个概念几乎可以用于任何材料组合，但它通常用于铝和芳纶、玻璃或碳纤维。
具有铝基板的纤维金属复合材料的分类已分为三组：芳纶纤维层压板、玻璃纤维层压板和碳纤维层压板是市售的。
在混合复合材料中，基板术语是指用作纤维复合材料层压到其上的基底的部分，它是FM的金属。
描述了制造这些层压板的五个主要步骤：金属表面处理，目的是改善纤维增强材料和金属部件之间的界面结合，材料附着，固化过程，以及后处理以释放由固化过程引起的FML中的残余应力。
确定影响纤维增强聚合物层压板与金属基材之间粘合强度的主要因素是预表面处理。在现有的基材表面处理技术中，通常定义为化学或机械处理，后者是本研究的重点。
可以通过控制基材的表面特征以在部件之间产生增强的机械互锁来增强基材和纤维增强层之间的结合。
需要准备具有特定特征的基材表面，例如粗糙的随机或结构化表面特征，而不会受到污染，增材制造技术可用于制造具有复杂表面结构的基板，这几乎不可能通过更传统的技术制造。
使用AM修改基板表面的新概念提供了研究各种参数和确定最佳性能组合的灵活性，以实现两个组件之间界面粘合强度的显著增强。
已经开发出多种测试方法来测量粘合强度：界面破坏和层间剪切测试。混合层压复合材料具有优势，但使用这些材料的主要限制是几何形状的复杂性。
对制造的混合组件的评估非常具有挑战性，每种测试方法对样品几何形状都有不同的要求，从而增加了制造过程的复杂性。
以前的大多数研究都是基于层压复合结构，其中使用具有平面几何形状的金属部件作为基板，但在更广泛的应用中，基板可以由具有复杂几何形状的不同材料制成。
调查了独立于几何形状的混合铝CFRP部件。在Durante进行的其他研究中，和Formisano。，引入了一种创新方法来增强金属芯夹层结构中的粘合，这被认为是本研究的一个极具潜力的应用。
通过激光粉末床熔融工艺打印的铝基板与使用树脂灌注工艺原位制造的长纤维碳纤维增强聚合物层压板之间的界面结合机制。
提出了一种用于制造这些混合层压板的方法。提供了短梁剪切和平面拉伸试验的结果，以证明基材和层压板之间的粘合的剪切和面外强度。
目的是确定最有影响力的基材表面形貌参数，以提高混合复合材料部件的界面结合强度，并建立基于连续碳纤维制造技术应用的此类部件的制造方法。
SBS测试板的样品被水刀切割成16×48mm的面内尺寸，推荐试件尺寸如下：长厚比为6:1，宽厚比为2:1。
按照标准中的建议，每个样本的一侧都覆盖有白色，以使裂纹扩展更加明显。SBS样本被放置在直径为3mm的支撑销上。
支撑销设置为28mm的跨度，并使用直径为6mm的销施加负载。负载销以1毫米分钟的恒定速度移动，直到在铝CFRP界面处出现故障。
每个样本的前表面都涂成白色，以便于识别界面处的裂纹。对于此测试方法，制造并测试了每种基板拓扑类型的七个样本。
用于平面拉伸试验的试样最初是从同一块制造的混合板中水射流切割成50×50mm的面内尺寸。
使用由AdhesiveTechnologiesLtd提供的HPR5环氧粘合剂将这些样本粘合到测试块上。在粘合过程中，样本在液压机内以80N的力压缩。
硬化剂与树脂的混合比例为26:100，环境温度下的适用期为35分钟，它们在室温下至少固化24小时。
根据平面拉伸标准，制造并测试了每种基板拓扑类型的五个样本。每个组装好的样品都安装在一对钢制C型截面夹具之间并施加100N的预紧力。
