[發明專利]一種使用帶芯線材的熔融沉積成型方法

有效

• 申請號: 201911332345.6
• 申請日: 2019-12-22
• 公開（公告）號: CN111113889B
• 公開（公告）日: 2021-06-04
• 發明（設計）人: 嚴鵬飛;許元初;陳卓;孫瀟;嚴彪
• 申請（專利權）人: 同濟大學
• 主分類號: B29C64/118
• 分類號: B29C64/118;B33Y10/00;B33Y70/10;B29L31/60
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 劉燕武

1.一種使用帶芯線材的熔融沉積成型方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)設計使用帶芯線材的實體構件，將其分割為采用帶芯線材的由若干并排的六邊形單體組成的蜂窩狀網格骨架，以及圍在蜂窩狀網格骨架外側的外殼；

(2)骨架制備：

以功能線材與普通線材兩種線材為原料，采用熔融沉積成型機逐層打印，每個單層的打印過程中，先使用功能線材以連續走線方式打印出由若干六邊形單體組成的蜂窩狀網格骨架，接著，采用普通線材填補六邊形單體，使得六邊形單體的每條邊均由兩根線材組成；

(3)實體構件制備：

以步驟(2)制備的蜂窩狀網格骨架為基礎，繼續采用普通線材在蜂窩狀網格骨架外側打印出所述外殼，即完成。

2.根據權利要求1所述的一種使用帶芯線材的熔融沉積成型方法，其特征在于，所述功能線材為智能線材、增強線材和/或智能增強線材，其中，

智能線材包括智能芯材和包裹在芯材外的熱塑性樹脂，所述智能芯材包括HGCCST線芯，以及包裹在HGCCST線芯外的光固化樹脂；

增強線材包括增強芯材，以及包裹在芯材外的熱塑性樹脂，所述增強芯材包括位于中心的碳纖維和包覆在碳纖維外的光固化樹脂；

智能增強線材包括智能增強芯材和包裹在智能增強芯材外的熱塑性樹脂，其中，所述智能增強芯材包括由外表面涂覆有絕緣層的碳纖維和HGCCST線材交纏而成復合內芯，以及包裹復合內芯的光固化樹脂。

3.根據權利要求2所述的一種使用帶芯線材的熔融沉積成型方法，其特征在于，所述光固化樹脂為PBU樹脂。

4.根據權利要求2所述的一種使用帶芯線材的熔融沉積成型方法，其特征在于，所述熱塑性樹脂為PLA、PVC或ABS。

5.根據權利要求2所述的一種使用帶芯線材的熔融沉積成型方法，其特征在于，智能芯材、增強芯材和智能增強線材的總直徑控制在380-420微米。

6.根據權利要求2所述的一種使用帶芯線材的熔融沉積成型方法，其特征在于，當采用的功能線材為智能線材或者智能增強線材時，外殼上留出骨架引出線的空位。

7.根據權利要求1所述的一種使用帶芯線材的熔融沉積成型方法，其特征在于，熔融沉積成型機逐層打印蜂窩狀網格骨架的過程中，層與層之間的打印功能線材的行走方向滿足：每打印完一層，其方向變化120°。

8.根據權利要求7所述的一種使用帶芯線材的熔融沉積成型方法，其特征在于，功能線材打印過程中產生的六邊形單元體的空位均采用普通線材補齊。

9.根據權利要求1所述的一種使用帶芯線材的熔融沉積成型方法，其特征在于，打印的外殼的形狀尺寸滿足其可貼附在蜂窩狀網格骨架上。

10.根據權利要求1所述的一種使用帶芯線材的熔融沉積成型方法，其特征在于，所用熔融沉積成型機具有兩個可相互獨立運動的打印頭，其中一個打印頭內填充功能線材，另一個填充普通線材。