一种增材制造微桁架压缩试验件制造技术

本发明专利技术涉及结构材料领域，具体涉及到一种增材制造的微型桁架压缩试验件。本发明专利技术的增材制造微桁架压缩试验件，包括：微桁架，为金字塔胞元正方形阵列组成的桁架结构；上蒙皮和下蒙皮，为正方形的板状结构，分别连接在所述微桁架对称的两个侧面；其中，所述微桁架与所述上蒙皮和下蒙皮采用增材制造工艺一体成形。一体成形的本发明专利技术结构避免了因为连接结构件出现的疲劳点，增加了试验件的疲劳寿命，完善微桁架机构的优化设计和强度分析理论，为该类结构在航空领域进一步推广应用起到基础。

【技术实现步骤摘要】
一种增材制造微桁架压缩试验件
本专利技术增材制造微桁架压缩试验件涉及到结构材料领域，具体涉及到一种增材制造的微型桁架压缩试验件。
技术介绍
微桁架结构是当前国际上认为最有前景的新一代先进轻质超强韧材料。传统制造微桁架结构的主要方法为“熔模铸造法”和“冲压折叠钎焊法，这两种方法的工艺较为复杂，加工难度大，制造成本高，采用以上方法制成的微桁架结构普遍存在内部杆件几何尺寸较大，内部胞元数量较少等特点，在重量和多功能性上制约了其发展。目前，我国航空领域开始关注采用微桁架点阵材料实现飞机结构的轻量化设计，针对该类结构的力学行为开展系统的研究对于航空技术的发展具有重要的意义。而针对增材制造微桁架结构的材料级力学试验件设计，尚无完善的技术方案，限制了增材制造微桁架结构的应用与发展。
技术实现思路
本专利技术的增材制造微桁架压缩试验件，为解决或克服至少一个现有技术中存在的问题。本专利技术的增材制造微桁架压缩试验件，包括：微桁架，为金字塔胞元正方形阵列组成的桁架结构；上蒙皮和下蒙皮，为正方形的板状结构，分别连接在所述微桁架对称的两个侧面；其中所述微桁架与所述上蒙皮和下蒙皮采用增材制造工艺一体成形。优选的，所述金字塔胞元的杆直径为0.7mm～1.0mm，所述金字塔胞元的顶点到所述金字塔胞元的底面中心点的长度为5mm～10mm。优选的，所述金字塔胞元在所述上蒙皮和下蒙皮之间的层数为2～5层。优选的，所述上蒙皮和下蒙皮的最长边长度尺寸为50mm～100mm，最短边的长度尺寸为0.5mm～1.2mm。优选的，所述增材制造微桁架压缩试验件采用钛合金材质。有益效果：本专利技术的增材制造微桁架压缩试验件，为开展增材制造微桁架结构的力学行为研究，完善微桁架机构的优化设计和强度分析理论，为该类结构在航空领域进一步推广应用起到基础。附图说明图1是本专利技术的结构简易示图；图2是本专利技术的正视图；图3是本专利技术的微型桁架的结构示图；其中，1-上蒙皮，2-下蒙皮，3-微桁架。具体实施方式为使本专利技术更容易被理解，以下将结合附图对本专利技术进行详细的描述。在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术保护范围的限制。如图1与图3为本专利技术的增材制造微桁架压缩试验件，增材制造微桁架压缩试验件采用钛合金材质，包括：如图3为微桁架3，为金字塔胞元正方形阵列组成的桁架结构；如图1或图2，上蒙皮1和下蒙皮2，为正方形的板状结构，分别连接在微桁架3对称的两个侧面，上蒙皮1与下蒙皮2起到维型及支撑微桁架的作用，同时作为压缩试验时的承载面，微桁架起到承载、支持两侧蒙皮的作用；其中，微桁架3与上蒙皮1和下蒙皮2采用增材制造工艺一体成形，一体成形的本专利技术结构不会出现传统结构因为连接造成的疲劳破坏点，增加了结构的稳定性与使用寿命。在实施例中，考虑到增材制造技术特性及本专利技术结构的承载效率，设定，金字塔胞元的杆直径为0.7mm～1.0mm，金字塔胞元的顶点到金字塔胞元的底面中心点的长度为5mm～10mm，金字塔胞元在上蒙皮1和下蒙皮2之间的层数为2～5层，上蒙皮1和下蒙皮2的最长边长度尺寸为50mm～100mm，最短边的长度尺寸为0.5mm～1.2mm。最后需要指出的是：以上实施例仅用以说明本专利技术的技术方案，而非对其限制。尽管参照前述实施例对本专利技术进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本专利技术各实施例技术方案的精神和范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种增材制造微桁架压缩试验件，其特征在于，包括：微桁架(3)，为金字塔胞元正方形阵列组成的桁架结构；上蒙皮(1)和下蒙皮(2)，为正方形的板状结构，分别连接在所述微桁架(3)对称的两个侧面；其中所述微桁架(3)与所述上蒙皮(1)和下蒙皮(2)采用增材制造工艺一体成形。

【技术特征摘要】
1.一种增材制造微桁架压缩试验件，其特征在于，包括：微桁架(3)，为金字塔胞元正方形阵列组成的桁架结构；上蒙皮(1)和下蒙皮(2)，为正方形的板状结构，分别连接在所述微桁架(3)对称的两个侧面；其中所述微桁架(3)与所述上蒙皮(1)和下蒙皮(2)采用增材制造工艺一体成形。2.根据权利要求1所述增材制造微桁架压缩试验件，其特征在于，所述金字塔胞元的杆直径为0.7mm～1.0mm，所述金字塔胞元的顶点到所述金字塔胞元的底面中心点的...

【专利技术属性】
技术研发人员：张瑞，苏亚东，刑本东，周志强，吴斌，
申请(专利权)人：中国航空工业集团公司沈阳飞机设计研究所，
类型：发明
国别省市：辽宁,21