[發明專利]汽車用板材3D打印工藝

在審

• 申請號: 201610117083.1
• 申請日: 2016-03-02
• 公開（公告）號: CN107150438A
• 公開（公告）日: 2017-09-12
• 發明（設計）人: 林聰;劉剛;謝眾
• 申請（專利權）人: 黑龍江鑫達企業集團有限公司
• 主分類號: B29C64/118
• 分類號: B29C64/118;B29C70/30;B33Y10/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及3D打印領域，特別是涉及一種汽車用板材。

背景技術

隨著汽車工業的發展，人們對汽車的品質要求越來越高。為了適應時代的發展和消費者的需求，世界各地的汽車生產商也在不斷地進行創新，不僅提高汽車零部件的功效和品質，而且對生產汽車零部件的一些工裝及生產線也進行著各種改進，以提高生產效率和降低節約成本。目前汽車車身結構件和半結構件還是金屬制品，為了汽車輕量化的實現，世界上發達國家使用新型的碳纖維材料來代替金屬車身結構件和半結構件，以達到實現汽車輕量化。

碳纖維（CF）作為新一代增強材料，具有良好的力學性能，耐高溫、耐腐蝕性能優良，耐有機溶劑、酸、堿性好。在實際應用中，碳纖維常常用作增強纖維，碳纖維增強復合材料具有高強度、高剛性與輕量化的特性，用途廣泛。RTM碳纖維零件產品在汽車車身上的應用可大幅降低車身的重量，對提高燃油效率和減少汽車尾氣排放有重要意義。近年來，隨著全球經濟的快速發展，人們更加傾向于對高端產品的追求。

現在的汽車碳纖維汽車零部件制造還停留在傳統的RTM工藝制造上，因為傳統RTM工藝自動化程度較低，成型周期較長，而且碳纖維復合材料的成本比較高，比之一般的材料成型時間長，而且生產力也受到工業化生產率低和人工成本的壓制而導致產量有限。

發明內容

本發明的目的在于提供一種汽車用板材的3D打印。利用3D打印技術和碳纖維工藝技術相結合，減輕汽車零部件重量的同時使其擁有較好的力學性能，解決了傳統RTM工藝自動化程度較低，成型周期較長，而且碳纖維復合材料的成本比較高，比之一般的材料成型時間長，而且生產力也受到工業化生產率低和人工成本的壓制而導致產量有限的問題。

為了實現上述發明的目的，本發明提供以下技術方案：

（1）汽車用板材3D打印工藝，實現所述工藝包含3D打印技術和碳纖維工藝技術相結合，可以用3D打印技術運用高性能樹脂材料快速打印出汽車板材的蜂窩狀夾層，而后運用碳纖維工藝技術將碳纖維材料通過樹脂凝膠附著于用3D打印技術快速打印出汽車板材的外部；

（2）所述的汽車用板材夾層結構設計為蜂窩狀結構；

（3）所述的3D打印技術為熔融沉積法(FDM法)；所述的碳纖維工藝技術為碳纖維手糊成型技術；所述的3D打印技術和碳纖維工藝技術可以根據實際的生產工藝使用不同的方法相結合使用。

本發明的優點在于：

（1）汽車用板材夾層結構的設計為蜂窩狀結構，減輕汽車零部件重量的同時使其擁有較好的抗沖擊性能；

（2）汽車用板材采用3D打印技術和碳纖維工藝技術相結合，可以有效提高工業化生產率。

具體實施方式

本發明所闡述的是一種汽車用板材3D打印工藝，以下通過具體實施例進一步進行說明，但本發明不僅限于以下實施例。

實施例一

(1) 首先利用電腦CAD軟件創建三維CAD數模，再用3D打印機進行熔融沉積疊加，打印出來汽車板材的蜂窩狀夾層；

(2) 先用砂紙對3D打印產品表面進行打磨，打磨至無印痕狀態，再用高壓氣槍和抹布將3D打印產品表面的異物和灰塵等清理干凈；

(3) 將碳纖維用環氧樹脂結合在3D打印制件上，樹脂固化后，砂紙水磨樹脂表面，打磨光滑；

(4) 將打磨好的產品用銼刀打磨邊緣，再用拋光液與氣動拋光機拋光產品表面，得到成品。

本發明采用了上述工藝流程，生產的汽車用板材使用廉價的可粘合材料和碳纖維復合材料的結合，打破了碳纖維復合材料的高成本，而且既擁有了不輸于鋼的硬度，又大大提高了產品的強度、韌性和耐沖擊性。