[發明專利]一種3D打印編織一體化成型的復合板的建造方法及復合板

有效

• 申請號: 201811039148.0
• 申請日: 2018-09-06
• 公開（公告）號: CN109304788B
• 公開（公告）日: 2019-11-08
• 發明（設計）人: 孫曉燕;王海龍;汪群;張治成;陳杰
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: B28B1/00
• 分類號: B28B1/00;B29C64/10;B33Y10/00;B33Y70/00;B33Y80/00;E04C2/02
• 代理公司: 杭州天勤知識產權代理有限公司 33224
• 代理人: 胡紅娟

1.一種3D打印編織一體化成型的復合板的建造方法，所述復合板包括底板和板肋，包括以下步驟：

（1）選取基本結構構件，空間建模后采用有限元分析，結合應力云圖，設定判別域，進行結構空間優化，得到優化后的復合板結構；

（2）根據優化后的復合板結構的拉應力分布、以及復合板的受力閾值為依據確定線材的編織范圍，并在編織范圍設置編織定位點；根據復合板的承載能力確定線材的編織用量；所述的線材選自鋼絞線、纖維復合線材或納米線材中的一種或者至少兩種的組合；

（3）根據步驟（2）得到的編織范圍和編織用量確定編織流程，并與基體打印流程共同組合設計，形成打印編織一體化流程；

所述的打印編織一體化流程為：

（3-1）打印底板的第一層基體；

（3-2）在編織定位點噴射螺釘定位后編入線材，編入的線材纏繞在噴射的螺釘上；

（3-3）重復步驟（3-1）-（3-2），逐層打印底板上的基體和編織線材，形成底板；

（3-4）打印板肋的第一層基體；

（3-5）在編織定位點噴射螺釘定位后編入線材，編入的線材纏繞在噴射的螺釘上；

（3-6）重復步驟（3-4）-（3-5），逐層打印板肋上的基體和編織線材，形成板肋；得到復合板；

（4）配制3D打印材料；

（5）根據步驟（3）中的打印編織一體化流程進行3D打印基體和編入線材，得到復合板。

2.根據權利要求1所述的3D打印編織一體化成型的復合板的建造方法，其特征在于，在步驟（2）中，所述的線材在底板基體上的分布參照鋼筋混凝土板配筋量的計算方法，用線材抗拉強度代替鋼筋屈服強度進行計算得到。

3.根據權利要求1所述的3D打印編織一體化成型的復合板的建造方法，其特征在于，所述的3D打印材料選自水泥基材料、石膏材料、塑料或尼龍材料中一種或至少兩種的組合。

4.根據權利要求1或3所述的3D打印編織一體化成型的復合板的建造方法，其特征在于，所述的3D打印材料還包括增強組分，所述增強組分選自纖維聚合物、膨化微珠、珍珠、低聚物、石墨稀土、納米材料、樹脂或橡膠中的一種或至少兩種的組合。

5.根據權利要求1~3任一項權利要求所述的3D打印編織一體化成型的復合板的建造方法建造的復合板。