3D打印复合材料空间压力容器金属内衬的制作方法及设备技术

本发明专利技术公开了一种3D打印复合材料空间压力容器金属内衬的制作方法及设备。该制作方法包括：调节环境模拟储箱内的增材制造环境至设定参数条件；控制3D打印焊枪熔融金属焊丝，使熔融金属涂覆于被焊容器的设定位置处；待熔融金属冷却至粗加工温度时，调节微锻头的频率和振幅，通过微锻头的振动对设定位置处的熔融金属进行挤压和锻造，得到粗加工增材金属；控制修磨铣刀对粗加工增材金属进行外形和尺寸的修磨，直至将粗加工增材金属修磨至设定精度，得到精加工增材金属；逐层积累，完成3D打印过程，得到待加工产品。本发明专利技术采用“熔锻一体化”工艺生产压力容器内衬或薄壁压力容器，降低了焊接等加工对产品质量的影响，提高了成型产品的精度和组织性能。

【技术实现步骤摘要】
3D打印复合材料空间压力容器金属内衬的制作方法及设备
本专利技术属于复合材料制备
，尤其涉及一种3D打印复合材料空间压力容器金属内衬的制作方法及设备。
技术介绍
复合材料压力容器(CompositeOverwrappedPressureVessel)相对于全金属压力容器，具有质量轻、刚度好、容器特性系数高、可靠性高、抗疲劳性能好、负载工作寿命长、爆破前先泄漏的安全失效模式(Leak-before-break)、可设计性强、生产费用低、研制周期短等诸多特点，使其在航天领域得到越来越广泛的应用。复合材料压力容器作为空间用压力容器，可以有效的降低结构体的重量，并且具有较高的输出压力以及较高的安全可靠性，可以有效的提高火箭的运载能力。国内复合材料压力容器的发展相对于国外起步较晚，特别是在运载火箭以及导弹武器系统上。国内开展运载火箭用复合材料压力容器的研究较少，目前在型号上的应用有限，主要是由于目前国内复合材料压力容器的复合材料体系较单一，纤维主要依靠进口，主要采用日本东丽T700碳纤维缠绕成型，树脂与纤维体系的界面配合较差(层间剪切强度60MPa左右)，导致目前国内制备的复合材料压力容本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种3D打印复合材料空间压力容器金属内衬的制作方法，其特征在于，包括：调节环境模拟储箱(1)内的增材制造环境至设定参数条件；其中，所述设定参数条件包括：设定温度条件、设定压力条件和设定气体填充条件；控制3D打印焊枪(3)熔融金属焊丝，使熔融金属涂覆于被焊容器(2)的设定位置处；待熔融金属冷却至粗加工温度时，调节微锻头(4)的频率和振幅，通过微锻头(4)的振动对所述设定位置处的熔融金属进行挤压和锻造，得到粗加工增材金属；控制修磨铣刀(5)对所述粗加工增材金属进行外形和尺寸的修磨，直至将所述粗加工增材金属修磨至设定精度，得到精加工增材金属；重复上述步骤，逐层积累，完成3D打印过程，得到待加工产...

【技术特征摘要】
1.一种3D打印复合材料空间压力容器金属内衬的制作方法，其特征在于，包括：调节环境模拟储箱(1)内的增材制造环境至设定参数条件；其中，所述设定参数条件包括：设定温度条件、设定压力条件和设定气体填充条件；控制3D打印焊枪(3)熔融金属焊丝，使熔融金属涂覆于被焊容器(2)的设定位置处；待熔融金属冷却至粗加工温度时，调节微锻头(4)的频率和振幅，通过微锻头(4)的振动对所述设定位置处的熔融金属进行挤压和锻造，得到粗加工增材金属；控制修磨铣刀(5)对所述粗加工增材金属进行外形和尺寸的修磨，直至将所述粗加工增材金属修磨至设定精度，得到精加工增材金属；重复上述步骤，逐层积累，完成3D打印过程，得到待加工产品。2.如权利要求1所述的3D打印复合材料空间压力容器金属内衬的制作方法，其特征在于，还包括：根据熔融金属的锻造温度区域幅值、锻造需要时间和材料冷却速度，确定所述设定温度条件，以保证锻造开始和结尾为锻造温度的上限和下限。3.如权利要求1所述的3D打印复合材料空间压力容器金属内衬的制作方法，其特征在于，还包括：根据打印材料和打印速度，确定所述设定压力条件，以减少熔融金属氧化。4.如权利要求1所述的3D打印复合材料空间压力容器金属内衬的制作方法，其特征在于，还包括：从惰性气体中选择一种或多种作为所述设定气体填充条件。5.如权利要求1所述的3D打印复合材料空间压力容器金属内衬的制作方法，其特征在于，还包括：对被焊容器(2)的形状和位置进行扫描，得到扫描结果；根据扫描结果，自动生成3D打印起始点，将所述3D打印起始点确定为所述设定位置。6.如权利要求1所述的3D打印复合材料空间压力容器金属内衬的制作方法，其特征在于，所述设定精度，包括：0.03mm。7.如权利要求1所述的3D打印复合材...

【专利技术属性】
技术研发人员：王彦飞，焦芳坤，魏巍，
申请(专利权)人：中国航天空气动力技术研究院，
类型：发明
国别省市：北京,11