低成本的纤维增强热固性复合材料3D打印构件后固化方法技术

一种低成本的纤维增强热固性复合材料3D打印构件后固化方法，先在带有密集小孔的打印平台上，进行纤维增强复合材料的构件的3D打印；然后在构件表面重复浸渍形成多层固态硅橡胶膜，将构件完全包裹并在其表面形成柔性界面，并用针在固态硅橡胶膜上均匀扎孔；再将打印平台及构件整体取下，制成由真空袋包裹定型的粉末材料包埋的固态硅橡胶膜包覆构件，最后对真空包裹持续抽真空保持挤压定型并利用加热设备分段梯度加热完成固化反应，去除粉末及固态硅橡胶膜后得到固化完成后的纤维增强复合材料成品；本发明专利技术保证树脂充分流动及纤维充分浸润的同时，降低构件孔隙率，并维持构件原有成型形状不变；具有低成本、可回收、绿色环保的优点。的优点。的优点。

【技术实现步骤摘要】
低成本的纤维增强热固性复合材料3D打印构件后固化方法


[0001]本专利技术涉及纤维增强热固性复合材料后固化
，具体涉及一种低成本的纤维增强热固性复合材料3D打印构件后固化方法。

技术介绍

[0002]纤维增强热固性复合材料凭借其优异的力学性能，高比强度和比模量，可设计性等优势而广泛应用于汽车、建筑、体育及航空航天领域。固化反应是纤维增强热固性复合材料的制造中关键的工艺流程，在制造出复合材料构件之后，需要在高温、高压、紫外线或其他诱导条件下引发固化反应，使聚合物交联聚合，获得优良的力学性能。在严苛的固化反应条件下，如何既保证固化反应顺利进行，又保持纤维增强复合材料构件的成型形状，并且在固化过程中能有效降低复合材料构件的孔隙率，增强纤维
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树脂界面结合，是复合材料制造领域亟待解决的关键问题。
[0003]现在常用的固化方式仍是热压罐固化，将纤维增强复合材料构件用真空袋封装在模具上，再置于热压罐中，在真空环境下通过高温引发固化反应。但这种固化方式成本高，生产效率低，能量消耗大，污染环境，并且具有构件的尺寸大小受热压罐本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低成本的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:步骤一，在带有密集小孔的打印平台上，基于三轴运动装置与纤维增强复合材料3D打印头，按照设计模型规划出的打印路径，进行纤维增强复合材料的构件的3D打印；打印平台上粘贴有半透薄膜，能够透过气体与液体，无法透过固体颗粒；步骤二，采用双组份液体硅橡胶为原材料，双组份液体硅橡胶在混合后发生硫化反应形成固体；将两种液态组分按固化要求比例分别倒入容器中混合，并搅拌均匀，获得双组份硅橡胶混合液，通过外接真空泵对双组份硅橡胶混合液进行抽真空排出气泡，真空压力为
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100至
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80kPa，抽真空时间为0
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30分钟；步骤三，在步骤一中打印得到的构件表面均匀涂刷双组份硅橡胶混合液，刷涂完毕后将未用完的双组份硅橡胶混合液放入冷藏柜在
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10度以下进行保存；将刷涂有双组份硅橡胶混合液的构件及打印平台在室温或低于60度的温度下静置1
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3小时，等待构件表面双组份硅橡胶混合液完全硫化，固态硅橡胶膜完全包裹构件，并在其表面形成一层柔性界面；步骤四，将低温保存的双组份硅橡胶混合液从冷藏室取出，重复步骤三中的操作，在构件表面均匀涂刷双组份硅橡胶混合液，并静置等待其表面的双组份硅橡胶混合液完全硫化形成新一层固态硅橡胶膜；如此反复浸渍并等待硫化完成，最终在构件表面形成多层固态硅橡胶膜，将构件完全包裹并在其表面形成柔性界面，并用针在固态硅橡胶膜上均匀扎孔；步骤五，将打印平台及构件整体取下，在打印平台底面粘贴半透脱模布，并覆盖多层真空导流吸胶毡，之后在打印平台下方放置真空导流阀后用真空袋将整体包裹，在上方留有开口后用密封胶将真空袋的四周密封，形成上方开口，四周封闭的口袋状空间；之后将粉末材料通过上方开口灌入并填充，直至完全包埋固态硅橡胶膜包裹的构件；之后使用密封胶将开口处密封，并通过真空泵连接下方的真空导流阀，对包裹抽真空挤压定型，真空压力为
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100kPa；步骤六，利用加热设备对由真空袋包裹...

【专利技术属性】
技术研发人员：段玉岗，王枫，明越科，王奔，杨富鸿，王松，娄嘉华，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：