[實用新型]一種用于熔融沉積成型的智能增強線材

有效

• 申請號: 201922317838.4
• 申請日: 2019-12-22
• 公開（公告）號: CN211994207U
• 公開（公告）日: 2020-11-24
• 發明（設計）人: 嚴鵬飛;許元初;陳卓;孫瀟;嚴彪
• 申請（專利權）人: 上海制馳智能科技有限公司
• 主分類號: B29C64/118
• 分類號: B29C64/118;B33Y80/00;B33Y10/00
• 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

本實用新型涉及一種用于熔融沉積成型的智能增強線材，包括智能增強芯材和包裹在智能增強芯材外的包材，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，所述包材采用熱塑性樹脂。與現有技術相比，本實用新型具有智能特征，且整體結構強度高等優點。

技術領域

本實用新型屬于3D打印技術領域，涉及一種用于熔融沉積成型的智能增強線材及其制備方法。

背景技術

熔融沉積成型(Fused Deposition Modeling，FDM)，又稱熔絲沉積，是一種增材制造(又稱為3D打印)技術。FDM熔融層積成型技術是將絲狀的熱熔性材料加熱融化，同時三維噴頭在計算機的控制下，根據截面輪廓信息，將材料選擇性地涂敷在工作臺上，快速冷卻后形成一層截面。一層成型完成后，機器工作臺下降一個高度(即分層厚度)再成型下一層，直至形成整個實體造型。目前，市面上沒有一種能使得熔融沉積線材具備智能化特性的方法與技術，此外，現有的線材的結構強度也比較低，這限制了其在高端場合的應用。

實用新型內容

本實用新型的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種用于熔融沉積成型的智能增強線材及其制備方法。

本實用新型的目的可以通過以下技術方案來實現：

本實用新型的技術方案之一提出了一種用于熔融沉積成型的智能增強線材，包括智能增強芯材和包裹在智能增強芯材外的包材，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層，所述包材采用熱塑性樹脂包覆層。

進一步的，所述光固化樹脂層的耐受熱溫度為255℃及以上。

進一步的，所述的碳纖維的耐受熱溫度在300℃以上。

進一步的，所述HGCCST線芯的耐受熱溫度為300℃及以上。所述HGCCST線芯的具體結構已在參考文獻(Yanlong Tai,Gilles Lubineau.Smart Threads:Double-TwistedConductive Smart Threads Comprising a Homogeneously and a Gradient-CoatedThread for Multidimensional Flexible Pressure-Sensing Devices(Adv.Funct.Mater.23/2016)[J].Advanced Functional Materials,2016,26(23).)中公開。

進一步的，所述光固化樹脂為市面上可采購到的，用于三維打印的TPU樹脂。

進一步的，所述熱塑性樹脂包覆層的材質為PVC、PLA或ABS。

進一步的，所述智能增強芯材的直徑控制為380-420微米。更優選為400微米。

進一步的，碳纖維和HGCCST線材的交纏方式為：將HGCCST線材在碳纖維外表面繞兩至四圈后，再采用絞線機纏繞處理。

本實用新型的技術方案之二提出了一種用于熔融沉積成型的智能增強線材的制備方法，包括以下步驟：

(1)制備智能增強芯材：

取碳纖維，在其外表面涂覆絕緣層后，再與HGCCST線材交纏而成復合內芯，接著，在復合內芯外側浸涂光固化樹脂，固化后，得到智能增強芯材；

(2)制備智能增強線材：

將步驟(1)得到的智能增強芯材與熱塑性樹脂擠壓復合成型，即得到智能增強線材。

與現有技術相比，本實用新型具有以下優點：