Оценка смачиваемости наполнителя связующим в процессе изготовления препрега с воздействием ультразвука для трехмерной печати филаментами, армированными непрерывным углеродным волокном

На основе изучения результатов процесса пропитки с воздействием ультразвука жгута углеродных волокон эпоксидной смолой с отвердителем полиэтиленполиамин при изготовлении полуфабриката филаментов - термопластичных нитей, использующихся в аддитивных технологиях печати композиционными материалами, установлено существенное улучшение смачиваемости волокон связующим, проявляющееся в уменьшении краевого угла смачивания с 70-77$^{\circ}$ до 35-40$^{\circ}$, что свидетельствует о возможности более полной и равномерной пропитки жгута и, соответственно, о лучшем перераспределении внешних нагрузок между матрицей и наполнителем как в пределах монослоя, так и всего изделия за счет включения в работу максимального числа волокон. С использованием уравнения Юнга - Дюпре рассчитана работа адгезии связующего к волокну и показано, что воздействие ультразвука в процессе пропитки волокон способствует повышению работы адгезии в среднем на 39.7$\%$, что наряду с упомянутым выше улучшением равномерности пропитки может значительно повысить прочность изделий, напечатанных композиционными филаментами, армированными непрерывным углеродным волокном.