[發明專利]一種機械性能可變的多材料復雜結構4D打印方法及產品有效
| 申請號： | 202110642929.4 | 申請日： | 2021-06-09 |
| 公開（公告）號： | CN113183452B | 公開（公告）日： | 2022-08-02 |
| 發明（設計）人： | 李珊;劉兵山;王功;雷思豪 | 申請（專利權）人： | 中國科學院空間應用工程與技術中心 |
| 主分類號： | B29C64/10 | 分類號： | B29C64/10;B29C64/393;B29C64/171;B29C64/165;B33Y10/00;B33Y50/02;B33Y70/10;B33Y80/00;B28B1/00 |
| 代理公司： | 北京市盛峰律師事務所 11337 | 代理人： | 席小東 |
| 地址： | 100094*** | 國省代碼： | 北京;11 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 機械性能 可變 材料 復雜 結構 打印 方法 產品 | ||
1.一種機械性能可變的多材料復雜結構4D打印方法，其特征在于，包括以下步驟：
步驟1，確定需要制備到的多材料復雜結構件F的機械性能目標，包括：
步驟1.1，確定低溫區間[T0，T1]和中溫區間(T1，T2]；
步驟1.2，要求多材料復雜結構件F的楊氏模量在低溫區間的模量變化率大于A％，在中溫區間的模量變化率大于A％；A％為20～50％；
其中：低溫區間的模量變化率＝(E0-E1)/E0
中溫區間的模量變化率＝(E1-E2)/E1
E0、E1和E2分別為復雜結構F在溫度T0、T1和T2時的楊氏模量；
步驟2，根據需要制備到的多材料復雜結構F的機械性能目標，確定需要選取的符合要求三種材料M1、M2和M3的機械性能目標，包括：
確定材料M1在低溫區間[T0，T1]的模量變化率大于K*A％，在中溫區間(T1，T2]的模量變化率小于設定閾值ε；
確定材料M2在低溫區間[T0，T1]的模量變化率小于設定閾值ε，在中溫區間(T1，T2]的模量變化率大于K*A％；
確定材料M3在低溫區間[T0，T1]的模量變化率小于設定閾值ε，在中溫區間(T1，T2]的模量變化率小于設定閾值ε；
其中：K為模量變化率比例系數，大于1；
閾值ε設定應當很小，表明材料M1在中溫區間(T1，T2]的模量基本穩定不變；材料M2在低溫區間[T0，T1]的模量變化率穩定基本不變；材料M3在低溫區間[T0，T1]和中溫區間(T1，T2]的模量變化率穩定基本不變；
步驟3，根據步驟2確定的三種材料M1、M2和M3的機械性能目標，從材料機械性能數據庫中選擇符合機械性能目標并且適用3D打印工藝的材料，分別為：材料M1、M2和M3；
步驟4，將材料M1和設定質量比的光引發劑混合，得到材料M1”；
將材料M2和設定質量比的光引發劑混合，得到材料M2”；
將材料M3和設定質量比的光引發劑混合，得到材料M3”；
步驟5，確定多材料結構模型；
步驟6，根據多材料結構模型，以材料M1”、材料M2”和材料M3”為打印材料，采用多材料立體光刻3D打印設備對構件進行分區成型，優化3D打印參數，獲得機械性能可控變化的多材料復雜結構件。
2.根據權利要求1所述的一種機械性能可變的多材料復雜結構4D打印方法，其特征在于，低溫區間[T0，T1]為[20℃±5℃，60℃±5℃]；
中溫區間中溫區間(T1，T2]為(60℃±5℃，100℃±5℃]。
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