可控偏置连续纤维增强复合材料的直写3D打印装置及方法

    公开(公告)号:CN111688193A

    公开(公告)日:2020-09-22

    申请号:CN202010539017.X

    申请日:2020-06-13

    Abstract: 一种可控偏置连续纤维增强复合材料的直写3D打印装置及方法,装置包括外部装置固定的料筒,料筒底部连接喷头,喷头下方设有打印底板;料筒一侧通过软管连接溶液储存腔和气泵;料筒内部设有推杆,推杆具有一个盛装密封液的腔室和一个用于通过连续纤维的毛细管,推杆顶部有小孔,从小孔引出的连续纤维与张紧轮相连;推杆与连接轴固连,连接轴通过旋转轴承与外部的竖直运动装置相连,同时通过带轮与电机相连;料筒的内外径中心不重合;利用推杆实现连续纤维在复合材料中的偏置位置,每一根复合材料的打印过程分为旋转、挤出、转动、固化步骤;本发明制备结构同时具备较高的力学性能和突出的智能特性,且结构中连续纤维材料的偏置位置可精确调控。

    一种可控变形的连续纤维嵌入复合材料的4D打印方法

    公开(公告)号:CN108943701B

    公开(公告)日:2020-01-21

    申请号:CN201810652872.4

    申请日:2018-06-22

    Abstract: 一种可控变形的连续纤维嵌入复合材料的4D打印方法,通过求解所要变形的曲面的主曲率及主曲率线,进而通过保长变换理论及微分几何理论求解纤维轨迹线,通过对纤维轨迹线进行规划,并用Matlab软件进行求解,得到纤维在打印过程中经过的路径点;先打印底层的树脂材料,再打印顶层的由树脂和沿着路径轨迹线分布的纤维所组成的材料,将打印得到的材料进行热处理,复合材料变可变形成为预期的形状;本发明能够实现任意可展曲面形状的可控变形,由于纤维取向的高可控性,这种复合材料具有很高的变形精度。

    基于拉胀结构的3D打印复合材料柔性应变传感器及其制备方法

    公开(公告)号:CN114413744B

    公开(公告)日:2023-04-07

    申请号:CN202210224962.X

    申请日:2022-03-07

    Abstract: 一种基于拉胀结构的3D打印复合材料柔性应变传感器及其制备方法,柔性应变传感器结构包括嵌入于弹性薄膜一侧的传感元件,弹性薄膜的另一侧打印有拉胀结构支架;制备方法现根据应用场景设计传感器各结构尺寸参数,再分别制备各结构所用的复合材料,通过多材料3D打印设备一体化打印成型得到传感器结构,最终高温固化得到柔性应变传感器;本发明使用复合材料增强的拉胀结构支架使柔性应变传感器在纵向拉伸时横向能够产生更强的膨胀效果,从而提升传感器应变灵敏度与可靠性;且通过使用3D打印工艺实现多材料的一体成型,大大简化制造工艺降低制造成本。

    一种太空环境3D打印的地面模拟实验设备

    公开(公告)号:CN105716892A

    公开(公告)日:2016-06-29

    申请号:CN201610069435.0

    申请日:2016-02-01

    CPC classification number: G01M99/00

    Abstract: 一种太空环境3D打印的地面模拟实验设备,包括箱体,箱体的上部为打印腔,箱体的下部为箱底,箱底内设置有真空泵,真空泵能够将打印腔抽成高真空,打印腔的一侧连接有用于3D打印的机械臂,另一侧连接有辐射加热装置,打印腔的箱门相对的背板上连接有低温冷却装置,机械臂的下方设有加热底板,加热底板和箱体之间进行隔热处理,箱体通过抽真空用来模拟高真空环境,低温冷却装置以及箱内内壁涂有的航天专用黑漆用来模拟超低温热沉环境,辐射加热装置用来模拟以太阳辐射、地球反照及地球红外辐射为主的热辐射环境,本发明能够在地面模拟高真空、超低温热沉、热辐射环境进行3D打印试验。

    一种可控变形的连续纤维嵌入复合材料的4D打印方法

    公开(公告)号:CN108943701A

    公开(公告)日:2018-12-07

    申请号:CN201810652872.4

    申请日:2018-06-22

    Abstract: 一种可控变形的连续纤维嵌入复合材料的4D打印方法,通过求解所要变形的曲面的主曲率及主曲率线,进而通过保长变换理论及微分几何理论求解纤维轨迹线,通过对纤维轨迹线进行规划,并用Matlab软件进行求解,得到纤维在打印过程中经过的路径点;先打印底层的树脂材料,再打印顶层的由树脂和沿着路径轨迹线分布的纤维所组成的材料,将打印得到的材料进行热处理,复合材料变可变形成为预期的形状;本发明能够实现任意可展曲面形状的可控变形,由于纤维取向的高可控性,这种复合材料具有很高的变形精度。

    基于拉胀结构的3D打印复合材料柔性应变传感器及其制备方法

    公开(公告)号:CN114413744A

    公开(公告)日:2022-04-29

    申请号:CN202210224962.X

    申请日:2022-03-07

    Abstract: 一种基于拉胀结构的3D打印复合材料柔性应变传感器及其制备方法,柔性应变传感器结构包括嵌入于弹性薄膜一侧的传感元件,弹性薄膜的另一侧打印有拉胀结构支架;制备方法现根据应用场景设计传感器各结构尺寸参数,再分别制备各结构所用的复合材料,通过多材料3D打印设备一体化打印成型得到传感器结构,最终高温固化得到柔性应变传感器;本发明使用复合材料增强的拉胀结构支架使柔性应变传感器在纵向拉伸时横向能够产生更强的膨胀效果,从而提升传感器应变灵敏度与可靠性;且通过使用3D打印工艺实现多材料的一体成型,大大简化制造工艺降低制造成本。

    可控偏置连续纤维增强复合材料的直写3D打印装置及方法

    公开(公告)号:CN111688193B

    公开(公告)日:2021-05-14

    申请号:CN202010539017.X

    申请日:2020-06-13

    Abstract: 一种可控偏置连续纤维增强复合材料的直写3D打印装置及方法,装置包括外部装置固定的料筒,料筒底部连接喷头,喷头下方设有打印底板;料筒一侧通过软管连接溶液储存腔和气泵;料筒内部设有推杆,推杆具有一个盛装密封液的腔室和一个用于通过连续纤维的毛细管,推杆顶部有小孔,从小孔引出的连续纤维与张紧轮相连;推杆与连接轴固连,连接轴通过旋转轴承与外部的竖直运动装置相连,同时通过带轮与电机相连;料筒的内外径中心不重合;利用推杆实现连续纤维在复合材料中的偏置位置,每一根复合材料的打印过程分为旋转、挤出、转动、固化步骤;本发明制备结构同时具备较高的力学性能和突出的智能特性,且结构中连续纤维材料的偏置位置可精确调控。

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