基于增材制造的连续纤维立体连续成型方法、产品及应用

    公开(公告)号:CN114261091A

    公开(公告)日:2022-04-01

    申请号:CN202111560314.3

    申请日:2021-12-20

    Abstract: 本发明属于增材制造相关技术领域,并公开了一种基于增材制造的连续纤维立体连续成型方法、产品及应用。该成型方法包括下列步骤:将待成型零件的三维结构模型划分为内层部分和外层部分,分别将内层部分和外层部分划分为多个切片层;对于所述外层部分,采用增材部分成型逐层成型外层部分,在成型过程中外层部分所有切片层中的连续纤维的方向相同;对于内层部分,采用增材制造逐层成型每个切片层,其中,相邻切片层中的连续纤维的方向呈预设夹角。本发明还公开了上述方法制备获得的产品,以及上述成型方法的应用。通过本发明,解决连续纤维零件平行于连续纤维分布方向强度高,而其它方向强度弱的问题。

    高强度大型复杂陶瓷素坯及其三维喷印成形方法和装备

    公开(公告)号:CN115431376B

    公开(公告)日:2024-10-08

    申请号:CN202210982246.8

    申请日:2022-08-16

    Abstract: 本发明属于增材制造领域,并具体公开了一种高强度大型复杂陶瓷素坯及其三维喷印成形方法和装备,其包括如下步骤:S1、采用热固性树脂、光敏树脂和光引发剂为原料制备墨水;将热固性树脂固化剂、红外光吸收剂与陶瓷粉体混合后进行铺粉并预热;S2、根据素坯三维模型切片信息进行单层喷墨,并采用紫外光实时同步照射单层成形区域,使光敏树脂交联固化;S3、采用红外光加热单层成形区域,加速墨水固化反应,完成一个切片层的成形;S4、重复步骤S1~S3,直至完成陶瓷素坯成形。本发明可解决三维喷印增材制造陶瓷素坯强度低、效率低、成形尺寸小等问题,实现高强度大型复杂陶瓷素坯的高效增材制造成形。

    一种超声响应的4D打印多孔陶瓷件及其制备方法

    公开(公告)号:CN113121256A

    公开(公告)日:2021-07-16

    申请号:CN202110435829.4

    申请日:2021-04-22

    Abstract: 本发明属于4D打印相关技术领域,其公开了一种超声响应的4D打印多孔陶瓷件及其制备方法,所述方法包括以下步骤:以光固化材料为原料,采用4D打印技术制得多孔陶瓷件;其中,所述光固化材料的组成原料包括压电陶瓷粉体;所述多孔陶瓷件为具备不同孔结构特征的多孔结构,通过超声手段机械刺激所述多孔陶瓷件使其发生形变而产生内源性电场。本发明基于压电陶瓷的压电效应原理,采用增材制造工艺制备出具有不同孔结构特征的压电性多孔陶瓷,采用超声手段提供机械刺激以使多孔陶瓷件发生形变而产生内源性电场,通过调控不同孔结构特征的超声载荷来实现可控的电信号输出,即通过材料和结构设计实现了性能、功能可控变化的陶瓷4D打印。

    一种孔隙率梯度变化的植入体的制备方法

    公开(公告)号:CN109872769B

    公开(公告)日:2020-12-29

    申请号:CN201811592971.4

    申请日:2018-12-20

    Abstract: 本发明属于生物骨骼植入和修复领域,并公开了一种孔隙率梯度变化的植入体的制备方法,该方法包括下列步骤:(a)对于待成形的植入体,确定其所需的外形轮廓、梯度孔隙率和杨氏模量,建立连续梯度极小曲面多孔结构,使其满足待成形植入体的所需;(b)对连续梯度极小曲面多孔结构进行调整,使其与待成形植入体所需的三维结构相同,获得连续梯度极小曲面多孔结构的三维模型;(c)选取待成形植入体的材料,采用増材制造工艺对三维模型进行成形,以此获得所需的待成形植入体。通过本发明,克服传统均匀多孔结构致密植入体易造成应力遮挡,无法匹配不同部位不同力学性能要求的问题,制造获得的生物骨骼修复新型梯度多孔材料适用性更强。

    一种温度场均匀的增材制造铺粉装置

    公开(公告)号:CN110076341B

    公开(公告)日:2020-11-24

    申请号:CN201910447082.7

    申请日:2019-05-27

    Abstract: 本发明属于増材制造领域,并公开了一种温度场均匀的增材制造铺粉装置,该装置包括工作框、送粉缸、成形缸、铺粉辊、辐射加热机构和传导加热机构,其中:工作框被隔板分隔为左侧部分和右侧部分,右侧部分作为成形腔,该工作框左侧部分下方设置有送粉缸,右侧部分下方设置有成形缸,该工作框的底板上设置有铺粉辊;送粉缸、成形缸和工作框上均盘绕着蛇形传导加热机构,分别用于对粉末进行预热,维持成形缸和工作框的温度,工作框的右侧部分中设置有辐射加热机构,用于快速对待成形粉末进行加热。通过本发明,减少粉末增材制造装备过程中的结块,翘曲和微裂纹,解决大尺寸零件由于温度场不均匀导致无法成功打印及零件成形质量难保证的难题。

    一种用于高温激光选区烧结的预热缸体及其成形方法

    公开(公告)号:CN109501248B

    公开(公告)日:2020-10-30

    申请号:CN201811189001.X

    申请日:2018-10-12

    Abstract: 本发明属于先进制造技术相关领域,并公开了一种用于高温激光选区烧结的预热缸体,其沿着缸体厚度方向由内向外包括各向异性导热层、陶瓷单元控温元件、碳纤维支撑垫、陶瓷绝热保温板和热力防护层,并且进一步对这些组件的具体结构和设置方式进行了优化设计。本发明还公开了相应的成形方法。通过本发明,能够选择性控制纵向加热区,只需要对即将送粉的一定厚度的粉末预热至烧结窗口范围内,而下部大部分存储的粉末进行梯度式预热,温度逐层降低,实现高预热缸体温度的分布式均匀控制,提高预热效率的同时降低了多余热量的消耗。此外,本发明可有效实现激光烧结温度场400℃的高温预热,因而尤其适用于高熔点聚合物如PEEK零部件的SLS加工成形应用场合。

    一种采用极小曲面多孔结构制备钛合金植入体的方法

    公开(公告)号:CN109622958B

    公开(公告)日:2020-06-02

    申请号:CN201811563190.2

    申请日:2018-12-20

    Abstract: 本发明属于生物骨骼植入和修复体领域,并公开了一种采用极小曲面多孔结构制备钛合金植入体的方法。该方法包括:(a)确定待成形植入体所需的外形轮廓、孔隙率和杨氏模量等参数,构建极小曲面多孔结构的实体模型满足待成形植入体的所需;(b)按照所述待成形植入体所需的外形轮廓对实体模型进行调整,使其与待成形植入体所需的外形轮廓相同,以此获满足植入体所需外形轮廓的多孔结构三维模型;(c)采用选择性激光熔化技术成形三维实体模型,以此获得所需的待成形植入体。通过本发明,克服传统钛合金点阵结构节点处易疲劳且成形困难的缺点,制造出适用于生物骨骼修复的新型多孔材料。

    一种SiC纤维增强SiC陶瓷基零件的制备方法及产品

    公开(公告)号:CN110330351A

    公开(公告)日:2019-10-15

    申请号:CN201910684768.8

    申请日:2019-07-26

    Abstract: 本发明属于SiC陶瓷基零件制备领域,并公开了一种SiC纤维增强SiC陶瓷基零件的制备方法及产品。(a)将热塑性酚醛树脂、硅粉和碳化硅纤维混合形成混合溶液;(b)将混合溶液处理获得复合粉体;采用复合粉体进行増材制造形成初坯,将该初坯进行热解碳化获得预制体;(c)将预制体在热固性酚醛树脂溶液中进行浸渗,固化,然后再次热解碳化形成新的预制体;(d)将重复步骤(c)多次获得最终的预制体,将该最终的预制体反应烧结,使得其中的碳与硅发生反应生成碳化硅,以此获得含有碳化硅纤维的SiC陶瓷基零件。通过本发明,近净成形具有复杂结构的SiC纤维增强SiC陶瓷基零件,致密度高,结合力强。

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