[發(fā)明專(zhuān)利]一種層間微細(xì)棒增強(qiáng)連續(xù)纖維增強(qiáng)復(fù)合材料增材制造方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811318408.8
• 申請(qǐng)日: 2018-11-07
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109291461A
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-02-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 田小永;尚俊凡;朱偉軍;羅盟;李滌塵
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 西安交通大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): B29C70/30
• 分類(lèi)號(hào): B29C70/30;B29C70/10
• 代理公司: 西安智大知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 61215
• 代理人: 賀建斌

1.一種層間微細(xì)棒增強(qiáng)連續(xù)纖維增強(qiáng)復(fù)合材料增材制造方法，其特征在于，包括以下步驟：

a)復(fù)合材料的制造：利用連續(xù)纖維增強(qiáng)復(fù)合材料擠出成型的增材制造工藝，完成復(fù)合材料的制備和成型的一體化過(guò)程，得到目標(biāo)制件(1)，目標(biāo)制件(1)的具體參數(shù)由建模模型決定；

b)微細(xì)棒的制備：由纖維浸漬樹(shù)脂，經(jīng)微徑桿拉擠工藝成型，即在牽引裝置的作用下經(jīng)過(guò)模具加溫預(yù)浸并在烘道中冷卻固化后收卷，經(jīng)過(guò)裁剪制得微細(xì)棒(3)；

所使用的纖維和樹(shù)脂種類(lèi)由實(shí)際應(yīng)用的場(chǎng)合和目標(biāo)制件1的材料種類(lèi)來(lái)決定，纖維包括碳纖維和芳綸纖維；

c)微細(xì)棒的嵌入：將微細(xì)棒(3)材裝載入射釘槍(2)內(nèi)，利用高壓氣流的作用，將微細(xì)棒(3)射入已預(yù)先經(jīng)過(guò)環(huán)境加熱軟化過(guò)的目標(biāo)制件(1)中，植入的密度和深度由實(shí)際應(yīng)用需求決定；

d)復(fù)合材料的循環(huán)增強(qiáng)：如果目標(biāo)制件(1)為厚度小于3cm的板類(lèi)零件，則只需要完成一次微細(xì)棒的嵌入；如果目標(biāo)制件(1)是厚度大于3cm的體狀零件，需要打印厚度小于等于3cm時(shí)就嵌入一次微細(xì)棒(3)，再繼續(xù)打印小于等于3cm的厚度后繼續(xù)嵌入微細(xì)棒(3)，具體的循環(huán)打印厚度由實(shí)際操作中所使用的微細(xì)棒(3)的長(zhǎng)度決定，直至目標(biāo)制件(1)厚度達(dá)到目標(biāo)要求；

e)層間增強(qiáng)制件的后處理：將植入過(guò)微細(xì)棒(3)的目標(biāo)制件(1)放入恒溫腔室內(nèi)進(jìn)行加熱后處理，加熱溫度維持于基體樹(shù)脂的玻璃化溫度以上5分鐘以上。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種層間微細(xì)棒增強(qiáng)連續(xù)纖維增強(qiáng)復(fù)合材料增材制造方法，其特征在于：所述的微細(xì)棒(3)的直徑參數(shù)通過(guò)改變模口口徑來(lái)控制，直徑在0.2～1.5mm之間，在層板中微細(xì)棒(3)的體積分?jǐn)?shù)控制在0.5％～4％。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種層間微細(xì)棒增強(qiáng)連續(xù)纖維增強(qiáng)復(fù)合材料增材制造方法，其特征在于：所述的微細(xì)棒(3)的長(zhǎng)度則是根據(jù)目標(biāo)制件(1)自身特點(diǎn)和應(yīng)用的需要來(lái)裁剪，長(zhǎng)度不可長(zhǎng)于3cm。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種層間微細(xì)棒增強(qiáng)連續(xù)纖維增強(qiáng)復(fù)合材料增材制造方法，其特征在于：循環(huán)打印和嵌入微細(xì)棒(3)的過(guò)程中，每次嵌入時(shí)的微細(xì)棒(3)和前一次嵌入的微細(xì)棒(3)要有公共層厚區(qū)域，以保證增強(qiáng)效果。