一种粘接固定层叠的止裂型材制造技术

本实用新型专利技术公开了一种粘接固定层叠的止裂型材，包括多层含有止裂结构的单层部，该每层单层部的顶底双面中有一面含有止裂结构，该多层单层部以预设角度交错叠加固接形成止裂型材，该多层单层部的交错叠加是通过3D打印的选择性层片粘结实现。它具有如下优点：止裂结构的材料能在某一特定方向上阻止裂纹的扩展，固接牢固，加工效率高。

【技术实现步骤摘要】
一种粘接固定层叠的止裂型材
本技术涉及一种材料领域，尤其涉及一种粘接固定层叠的止裂型材。
技术介绍
断裂是造成构件毁灭性失效的主要形式，断裂发生的根本原因是材料(型材)原有缺陷形成裂纹及裂纹的扩展。裂纹的产生和扩展机理主要可以分为三类：循环载荷作用下的裂纹扩展、高温蠕变条件下的裂纹扩展和应力腐蚀作用下的裂纹扩展。裂纹失效的突然性使其成为许多重大事故发生的罪魁祸首。因此大量的研究致力于构件中微裂纹的预防和修复，现有研究主要集中在三个方面：①已有裂纹修复方面，包括利用机械冲击形成表面合金硬化层，从而提高金属表面的抗疲劳能力，如专利CN201610359455.1所公开技术；利用激光处理使表面微裂纹发生闭合，如专利CN101239432A所公开技术；脉冲放电处理使微裂纹尖端变钝，减少应力集中，阻止裂纹扩展，如专利CN105429203A所公开技术；或者三种技术的复合处理技术，如专利CN98125434.9公开了一种利用机械冲击和激光冲击复合处理微裂纹的方法。②止裂材料开发方面，包括在材料内部设置微胶囊，当裂纹扩展到微胶囊时，释放修复剂、固化剂等物质，如专利CN200710029991.6所公开技术，阻止了裂纹的进一步扩展；在材料内部设置高温粘结相，当达到一定温度时，粘结相熔化填充所产生的微裂纹，阻止其进一步扩展，如专利CN201310526168.1所公开技术，这种方法在控制高温蠕变失效时比较有效；在材料内部设置裂纹阻挡层，控制裂纹在材料中的扩展，同时裂纹阻挡层往往具有自修复功能，如专利CN200980113311.6所公开技术。③止裂零部件设计方面，通过对构件应力集中部位的局部加强从而限制裂纹的产生和扩展，如专利CN201510981219.9和CN201210040846所公开技术。现有止裂材料均需要对材料基本结构进行较大改变，影响了材料原有的物理力学性能(如强度下降、导热性能下降等)，材料的制造成本较高。
技术实现思路
本技术提供了一种粘接固定层叠的止裂型材，其克服了
技术介绍
中构件中微裂纹的预防和修复所存在的不足。本技术解决其技术问题的所采用的技术方案是：一种粘接固定层叠的止裂型材，包括多层含有止裂结构的单层部，该每层单层部的顶底双面中有一面含有止裂结构，该多层单层部以预设角度交错叠加固接形成止裂型材，该多层单层部的交错叠加是通过3D打印的选择性层片粘结实现。优选的，该止裂结构包括多条凸设在该含有止裂结构的面上且同向布置的条状凸起，该止裂结构的多条条状凸起平行布置。优选的，该单层部顶底双面中：第一面设有上述的止裂结构，第二面没有设上述的止裂结构，该止裂型材的多层单层部的第一面和第二面的布置同向。优选的，该单层部的厚度为0.01～1mm；该止裂结构的条状凸起横穿整个单层部的长度或宽度方向，该每相邻两条条状凸起的间距为0.01～0.1mm，该条状凸起的凸起高度占单层部厚度的50％～80％。优选的，该条状凸起呈D形条状凸起。优选的，该D形条状凸起具有平面和连接平面的弧面，该平面固接在单层部。优选的，该多层单层部中每相邻两层单层部的条状凸起的交错角度在45°～90°。本技术方案与
技术介绍
相比，它具有如下优点：它包括多层含有止裂结构的单层部，单层部中有一面含有止裂结构，多层单层部以预设角度交错叠加固接形成止裂型材，多层单层部的交错叠加是通过3D打印的选择性层片粘结实现，止裂结构的材料能在某一特定方向上阻止裂纹的扩展，通过3D打印的选择性层片粘结实现多层单层部的交错叠加，固接牢固，加工效率高。止裂结构包括多条凸设在该含有止裂结构的面上且同向布置的条状凸起，止裂结构的多条条状凸起平行布置，在某一特定方向上阻止裂纹的扩展的效果更佳。止裂型材的多层单层部的第一面和第二面的布置同向，叠加固接方便，增强层与层之间的连接强度，进一步提升阻止裂纹的扩展的效果。条状凸起呈D形条状凸起，进一步提升阻止裂纹的扩展的效果。单层部的厚度为0.01～1mm，条状凸起的凸起高度占单层部厚度的50％～80％，条状凸起横穿整个单层部的长度或宽度方向，每相邻两条条状凸起的间距为0.01～0.1mm，增强单层部的强度，进一步提升阻止裂纹的扩展的效果。附图说明下面结合附图和实施例对本技术作进一步说明。图1是一具体实施方式的单层部进行单轴拉伸试验后的裂纹扩展情况的正面照片。图2是一具体实施方式的单层部进行单轴拉伸试验后的裂纹扩展情况的背面照片。图3为一具体实施方式的两层单层部交错叠加固接形成一种粘接固定层叠的止裂型材的过程示意图。图4为另一具体实施方式的两层单层部交错叠加固接形成一种粘接固定层叠的止裂型材的过程示意图。图5是一种粘接固定层叠的止裂型材的加工设备的结构示意图。具体实施方式一种粘接固定层叠的止裂型材，请查阅图1至图4，包括多层含有止裂结构的单层部10，该每层单层部的顶底双面中：第一面设有上述的止裂结构，第二面没有设止裂结构，该止裂型材的多层单层部的第一面和第二面的布置同向；该止裂结构包括多条凸设在该含有止裂结构的面上且同向布置的条状凸起11，该止裂结构的多条条状凸起11平行布置。该多层单层部10以预设角度交错叠加固接形成止裂型材，该多层单层部的交错叠加是通过3D打印的选择性层片粘结实现。根据需要，叠加固接后可以采用热处理技术消除应力，热处理工艺如：200℃淬火然后低温退火，如退火4小时。优选的，该单层部10的厚度为0.01～1mm；该止裂结构的条状凸起11横穿整个单层部的长度或宽度方向，该每相邻两条条状凸起11的间距为0.01～0.1mm，该条状凸起11的凸起高度占单层部厚度的50％～80％。优选的，该条状凸起呈D形条状凸起，该D形条状凸起具有平面和连接平面的弧面，该平面固接在单层部。图1和图2是对本具体实施方式之中的单层部进行单轴拉伸试验，获得裂纹的扩展情况，并用扫描电镜进行观察的图片。从图片上可以看到裂纹在扩展路径上，裂纹在扩展路径的垂直方向上有一定的扩展，阻止了裂纹的快速扩展，裂纹尖端出现闭合现象。优选的，该多层单层部中每相邻两层单层部的条状凸起的交错角度在45°～90°。一具体实施方式之中：该多层单层部中每相邻两层单层部的条状凸起的交错角度在90°，如图3。另一具体实施方式之中：该多层单层部中每相邻两层单层部的条状凸起的交错角度在45°，如图4。上述的一种粘接固定层叠的止裂型材的制造方法，包括：步骤1，原料输送至切割机构上，切割机构在原料上切割出第一单层部，在第一单层部上切割成型止裂结构，第一单层部构成上一单层部，上一单层部下降；步骤2，原料继续输送至切割机构上，切割机构在原料上切割出另一单层部，在另一单层部上切割成型止裂结构，该另一单层部层靠在上一单层部；步骤3，压辊在另一单层部滚压，以使该层靠在一起的单层部叠加固定，该另一单层部构成上一单层部，该叠加固定单层部们下降并继续执行步骤2直到止裂型材加工完毕。本具体实施方式之中，通过3D打印的选择性层片粘结例如：该原料底层设有粘接材料，在单层部的顶层上加工止裂结构；压辊例如为自身能发出较高温度的压辊，压辊滚压过程中使粘接材料溶化并粘接固定叠加的多层单层部。请查阅图5，上述的一种粘接固定层叠的止裂型材的加工设备，包括机架、升降机构、压辊2和切割机构1，该升降本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种粘接固定层叠的止裂型材，其特征在于：包括多层含有止裂结构的单层部，该每层单层部的顶底双面中有一面含有止裂结构，该多层单层部以预设角度交错叠加固接形成止裂型材，该多层单层部的交错叠加是通过3D打印的选择性层片粘结实现。

【技术特征摘要】
1.一种粘接固定层叠的止裂型材，其特征在于：包括多层含有止裂结构的单层部，该每层单层部的顶底双面中有一面含有止裂结构，该多层单层部以预设角度交错叠加固接形成止裂型材，该多层单层部的交错叠加是通过3D打印的选择性层片粘结实现。2.根据权利要求1所述的一种粘接固定层叠的止裂型材，其特征在于：该止裂结构包括多条凸设在该含有止裂结构的面上且同向布置的条状凸起，该止裂结构的多条条状凸起平行布置。3.根据权利要求2所述的一种粘接固定层叠的止裂型材，其特征在于：该单层部顶底双面中：第一面设有上述的止裂结构，第二面没有设上述的止裂结构，该止裂型材的多层单层部的第一面和第二面的布置同向。4.根据权利要求1或2...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹亮，栾晓圣，张涛，查旭明，郭必成，张丽彬，徐佳禄，尹纪博，王珂，王福增，言兰，
申请(专利权)人：华侨大学，
类型：新型
国别省市：福建,35