基于正交试验的CNT/PDMS复合材料直写打印参数优化

【摘要】 为了获得平整的CNT/PDMS复合材料的打印表面，为后续提升材料的传感性能。通过直写打印技术来获得复合材料结构，对其影响因素进行正交试验设计，再通过测量打印试样的宽度和厚度，对其极差、方差进行分析来优化打印参数。在实验中，配制了CNT/PDMS墨水并设计了其打印结构为20 mm×20mm×1.8 mm长方体，选用0.45 mm孔径的针头在200 k Pa的挤出气压下打印。选取了打印速度、扫描间距和层厚三个因素为主要影响因素并设置了相应的三个水平进行了正交试验设计。打印了9个试样并测量了试样的宽度和厚度，通过其极差和方差分析一致可得：三因素对宽度和厚度影响程度排序均为层厚>打印速度>扫描间距。根据极差和均值分析可得：影响宽度的打印参数最优组合为打印速度15 mm/s，扫描间距0.45 mm，层厚0.15 mm。影响厚度的打印参数最优组合为打印速度15 mm/s，扫描间距0.30 mm，层厚为0.15 mm。这为后续打印效果中传感性能的优化打下了良好的基础。更多还原