[發(fā)明專利]一種吸熱防護材料結(jié)構(gòu)件的增材制造方法

在審

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• 申請日: 2022-08-31
• 公開（公告）號: CN115476504A
• 公開（公告）日: 2022-12-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 鄒亮;胡任軍
• 申請（專利權(quán)）人: 陜西千山航空電子有限責(zé)任公司
• 主分類號: B29C64/10
• 分類號: B29C64/10;B29C64/209;B29C64/20;B33Y10/00;B33Y30/00;B33Y70/10
• 代理公司: 北京清大紫荊知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11718
• 代理人: 張夢龍

1.一種吸熱防護材料結(jié)構(gòu)件的增材制造方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟1：按組分和配比制備得到吸熱復(fù)合材料，取酚醛樹脂、發(fā)泡助劑，以及直徑為20-35μm的二氧化硅備用；

步驟2：設(shè)計吸熱防護復(fù)合材料結(jié)構(gòu)件三維數(shù)模，依據(jù)三維數(shù)模得到吸熱防護材料結(jié)構(gòu)件的成型軌跡數(shù)據(jù)；

步驟3：將吸熱防護材料結(jié)構(gòu)件三維數(shù)模導(dǎo)入增材制造設(shè)備，將吸熱復(fù)合材料導(dǎo)入增材制造設(shè)備的低溫真空料倉，控制加熱噴嘴出口溫度為60-65℃，擠出速度為1-1.2m/min，噴嘴依據(jù)步驟2中的成型軌跡在X、Y、Z三軸方向上逐層成型得到吸熱防護材料結(jié)構(gòu)件胚體；其中，每層厚度為0.5-1.5mm；

步驟4：將二氧化硅導(dǎo)入增材制造設(shè)備的粉體料倉，將酚醛樹脂和發(fā)泡助劑導(dǎo)入增材制造設(shè)備的泡沫成型料倉，依據(jù)步驟2中的成型軌跡在X、Y、Z三軸方向上在所述吸熱防護材料結(jié)構(gòu)件胚體表面逐層噴涂成型隔熱層。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的吸熱防護材料結(jié)構(gòu)件的增材制造方法，其特征在于，按質(zhì)量份數(shù)計，所述吸熱復(fù)合材料包括：吸水樹脂5-10份、相變材料55-60份、短纖維5-10份、膠黏劑10-20份。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的吸熱防護材料結(jié)構(gòu)件的增材制造方法，其特征在于，所述吸水樹脂采用丙烯酸鹽類、聚乙烯醇類、聚氧化烷烴類中任一種吸水樹脂。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的吸熱防護材料結(jié)構(gòu)件的增材制造方法，其特征在于，所述相變材料采用季戊四醇(PETP)、二水合硝酸鎂(Mg(NO₃)·2H₂O)、六水合硫酸鋁氨(NH4AI(SO₄)·6H₂O)、三羥甲基氨基甲烷(TAM)中任一種。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的吸熱防護材料結(jié)構(gòu)件的增材制造方法，其特征在于，所述短纖維的長度為80-100μm。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的吸熱防護材料結(jié)構(gòu)件的增材制造方法，其特征在于，步驟3中，加熱噴嘴出口的長寬比可根據(jù)酚醛泡沫層成型軌跡在1:1.1-1.5之間自動調(diào)節(jié)，得到厚度在10-25mm的吸熱防護材料結(jié)構(gòu)件胚體。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的吸熱防護材料結(jié)構(gòu)件的增材制造方法，其特征在于，步驟4中還包括，控制粉體噴嘴壓力為1-3Kg，粉體噴嘴直徑Φ為0.5-2mm；控制泡沫噴嘴壓力為0.5-2Kg，泡沫噴嘴直徑Φ為0.5-2mm，噴出泡沫直徑在40-50μm。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的吸熱防護材料結(jié)構(gòu)件的增材制造方法，其特征在于，步驟4中，所述吸熱防護材料結(jié)構(gòu)件胚體表面噴涂的酚醛泡沫和二氧化硅混合物的所述成型隔熱層厚度為2-30mm。