A 3-D printing integrated manufacturing method for smart sandwich structure of aerospace materials is presented. Firstly, according to the three-dimensional model of smart sandwich structure design base, smart material functional devices, grooves and packaging. Secondly, according to the design of functional devices, thin or fibrous smart materials are connected on flexible substrates to make functional devices by digital micro-jet printing conductive ink. In the process of printing, by controlling the pause and continuation function of the printer, the functional devices are put into the designed smart material sandwich and finally packaged to complete the production of smart material sandwich structure. Finally, according to the need, a certain shape and size of the connectors can be printed again, which can be connected and compounded with the aerospace structure.
【技术实现步骤摘要】
航空航天用智能材料夹层结构的3D打印一体化制造方法
本专利技术涉及一种航空航天用智能材料夹层结构的3D打印一体化制造方法。
技术介绍
智能材料即是一类能感知环境变化,通过自我判断得出结论,并自主执行相应指令的材料。其具备了生命智能的三要素:感知功能(监测应力、应变、压力、温度、损伤)、判断决策功能(自我处理信息、判别原因、得出结论)和执行功能(损伤的自愈合和自我改变应力应变分布、结构阻尼、固有频率等结构特性),集合了传感、控制和驱动功能,能适时感知和响应外界环境变化,作出判断,发出指令,并执行和完成动作,使材料具有的自检测、自诊断、自监控、自愈合及自适应能力,如今在航空航天领域有着广泛的应用。目前在智能材料结构的研究和应用中,很多都限于传感器和驱动器本身的研究,然后直接将其排布在包裹材料中,从而构成自适应变形结构和损伤自诊断系统。然而这种方法存在以下诸多问题:(l)智能结构中功能器件接口部分缺乏必要保护,影响结构外形,且难以加工;(2)器件排布和结构成形同时进行,系统性能难以保证;(3)缺少埋置前的标定环节,影响对结构信息判别的正确性。因此本专利技术将采用一种航空航天用智能材料夹层结构的3D打印一体化制造方法来进行智能材料的加工和制造。实现的途径是采用一种标准化、模块化的功能器件智能夹层来解决材料和功能器件的集成问题,使功能器件便于嵌入在模型中,并且还便于在此之前对其进行标定,充分了解功能器件的传感和驱动性能,为实现智能材料的功能提供方便。利用改进的柔性印刷线路制作工艺制备功能器件智能材料夹层,基于实验室开发的数字微滴喷射技术打印柔性电路板的连接线路,并对 ...
【技术保护点】
1.一种航空航天用智能材料夹层结构的3D打印一体化制造方法,其特征在于,包括下列步骤:步骤一:基底结构的设计和打印;步骤二:功能器件的制作;步骤三:将功能器件放入夹层中;步骤四:完成构件封装。
【技术特征摘要】
1.一种航空航天用智能材料夹层结构的3D打印一体化制造方法,其特征在于,包括下列步骤:步骤一:基底结构的设计和打印;步骤二:功能器件的制作;步骤三:将功能器件放入夹层中;步骤四:完成构件封装。2.根据权利要求1所述的一种航空航天用智能材料夹层结构的3D打印一体化制造方法,其特征在于:所述步骤一中,根据所需的结构设计,使用三维绘图软件绘制智能材料夹层结构的三维模型,采用FDM3D打印技术制造智能材料夹层结构的基底结构,包括外形结构、功能器件夹层及引出功能器件的电路所需的沟槽结构。3.根据权利要求2所述的一种航空航天用智能材料夹层结构的3D打印一体化制造方法,其特征在于:所述基底结构打印材料包括尼龙、连续纤维增强树脂。4.根据权利要求1所述的一种航空航天用智能材料夹层结构的3D打印一体化制造方法,其特征在于:所述步骤二中,根据预先设计好的功能器件结构,将薄片或纤维状的智能材料固定在柔性基板上对应位置,使用数字微喷技术按照设计好的电路将导电油墨打印在...
【专利技术属性】
技术研发人员:朱小刚,刘正武,乔凤斌,赵维刚,程军,杨继全,韩宁达,刘益剑,
申请(专利权)人:上海航天设备制造总厂有限公司,
类型:发明
国别省市:上海,31
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