A post-curing method and device for 3-D printing component of fiber reinforced thermosetting composites is presented. The method is to bury the pre-formed component of 3-D printing in powder completely in the device, provide vacuum negative pressure to the device through external vacuum pump, and then place the device in high temperature environment to stimulate the activity of curing agent, initiate polymerization cross-linking reaction curing, and finally take out the cured component. The device consists of a shell, the top of which is connected with a vacuum film through sealant, and the vacuum film and the shell form a closed chamber together. The chamber is filled with powder, and the powder is embedded with a 3D printing pre-formed component. There are two holes on the side of the shell, and one hole is connected with the trachea through a rapid joint. Another hole is connected with an air flow valve; the invention maintains the resin fully flowing and the component shape during the post-curing process of the 3D printing component of the fiber reinforced thermosetting composite material.
【技术实现步骤摘要】
纤维增强热固性复合材料3D打印构件后固化方法及装置
本专利技术涉及复合材料3D打印
,具体涉及一种纤维增强热固性复合材料3D打印构件后固化方法及装置。
技术介绍
3D打印耗材是3D打印技术的物质基础,也是限制3D打印技术进一步发展应用的瓶颈。目前,常用3D打印热塑性丝材制备的3D打印构件存在承载能力弱,层间性能极差,拉伸强度不足等诸多缺陷,这些缺陷严重地限制了其进一步的应用与发展。根据最新的科学技术研究表明,提升性能最有效最直接的方法就是将纤维作为增强材料,复合树脂基体,形成纤维增强复合材料,用于3D打印。纤维的作用是用于增强负载能力,提高拉伸强度等等力学性能;基体材料则用于结合、保护纤维,并且均匀地传递与分配载荷;然而,热塑性树脂自身存在收缩开裂,翘曲变形,耐热性耐腐蚀性差,强度硬度低等诸多缺点,整体来说,其对于3D打印成型复合材料构件的性能虽然有所增强,但增强有限。故纤维增强热固性树脂基复合材料成为3D打印技术未来发展与应用的研究热点与必然趋势。但是,热固性树脂的成型过程需要进行化学反应,在添加固化剂之后,热固性树脂预聚物需在高温、高压、紫外光或其他诱导条件下经过深度聚合交联反应,固化成型。而在此严苛的后固化环境当中,如何维持3D打印纤维增强热固性复合材料预成型构件的原有形态,并顺利固化成为亟待解决的首要问题,因为针对3D打印复杂多变的构件形态,传统的模具定型高温高压固化方式已然无法满足新技术的要求。综上所述,目前并没有针对纤维增强热固性复合材料3D打印构件后固化成型的方法或装置。
技术实现思路
为了克服上述现有技术的缺陷,本专利技术的目的在于提供一 ...
【技术保护点】
1.一种纤维增强热固性复合材料3D打印构件后固化方法,其特征在于,包括以下步骤:在装置内将3D打印预成型构件完全埋没在粉末中,同时通过外接真空泵给装置提供真空负压,再将装置置于高温环境当中激发固化剂活性,引发聚合交联反应固化成型,最后将已固化成型的构件取出,用水溶解掉附着的粉末,烘干后即得到最终成品。
【技术特征摘要】
1.一种纤维增强热固性复合材料3D打印构件后固化方法,其特征在于,包括以下步骤:在装置内将3D打印预成型构件完全埋没在粉末中,同时通过外接真空泵给装置提供真空负压,再将装置置于高温环境当中激发固化剂活性,引发聚合交联反应固化成型,最后将已固化成型的构件取出,用水溶解掉附着的粉末,烘干后即得到最终成品。2.根据权利要求1所述的一种纤维增强热固性复合材料3D打印构件后固化方法,其特征在于:所述的3D打印预成型构件是短切纤维增强热固性树脂基复合材料预成型构件或连续纤维增强热固性树脂基复合材料预成型构件,纤维是碳纤维、玻璃纤维、凯夫拉纤维中的一种或多种复合,构件形状是平板结构、中空薄壁结构、镂空点阵结构、拓扑优化结构中的一种或多种组合。3.根据权利要求1所述的一种纤维增强热固性复合材料3D打印构件后固化方法,其特征在于:所述的粉末是精盐粉末、金属粉末、无机物粉末中的一种或多种复合,能够添加水分或粘结剂促进粉末在真空负压下粘结成块。4.根据权利要求1所述的一种纤维增强热...
【专利技术属性】
技术研发人员:段玉岗,王奔,明越科,肖鸿,张小辉,
申请(专利权)人:西安交通大学,
类型:发明
国别省市:陕西,61
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