[发明专利]一种树脂蜂窝夹芯结构及其复合材料结构的制备方法

权利要求书

1.一种树脂蜂窝夹芯结构及其复合材料结构，其特征在于：该结构采用3D打印技术制备闭孔的树脂蜂窝夹芯结构,后将树脂蜂窝夹芯结构与复合材料面板复合可制备出复合材料蜂窝夹芯结构。

2.制备如权利要求1所述的树脂蜂窝夹芯结构及其复合材料结构的方法树脂蜂窝夹芯结构的方法，该方法包括如下步骤：

(1)采用UG、Pro/Engineer、CAD软件建立树脂蜂窝夹芯结构模型，采用Replicator或Cura切片软件将蜂窝芯模的模型进行剖分，获得各剖面的形状及控制代码，并依次生成振镜、十字滑台的运动代码序列或生成投影仪的投影图案；

(2)将高性能光敏树脂及短纤维置于超声波振荡器中,震荡至纤维分散均匀；

(3)将步骤(2)制备的光敏树脂混合物倒入透明胶槽中；

(4)将样品台向下运动，直至与透明胶槽底部接触；

(5)计算机运行打印软件，执行步骤(1)所生成的代码，控制扫描机构带动激光器运动或投影仪工作，光线由胶槽底部向样品台方向照射，使光敏树脂固化并粘接在样品台上，当每一个剖面固化完成后，将样品台向上移动1个固化厚度，依次生成夹芯结构的各剖面图形，最终获得树脂蜂窝夹芯结构；

(6)将树脂蜂窝夹芯结构由样品台上取下，采用紫外线灯继续照射，直至光敏树脂完全固化；

(7)将树脂蜂窝夹芯结构用细砂纸将表面打磨粗糙，并在其表面涂覆热固性树脂；

(8)将纤维预浸布按树脂蜂窝夹芯结构表面轮廓剪裁，在树脂蜂窝夹芯结构表面铺放，若采用树脂传递模塑成型工艺，则铺放纤维布；

(9)将铺好纤维预浸布的树脂蜂窝夹芯结构放入真空袋中,抽真空使真空袋均匀的贴附于工件表面，若采用树脂传递模塑成型工艺，则在抽真空的同时注入热固性树脂；

(10)将装有工件的真空袋置于热压罐或鼓风干燥箱中进行固化；

(11)完成固化后将复合材料夹芯结构取出，最终获得树脂蜂窝夹芯复合材料。

3.如权利要求2所述的树脂蜂窝夹芯结构及其复合材料结构的方法，该方法的步骤(2)中所述的高性能光敏树脂为：不饱和聚酯光敏树脂、环氧光敏树脂、丙烯酸型光敏树脂，所述的短纤维为：短切碳纤维、短切玻璃纤维、短切芳纶纤维、短切PBO纤维、单壁碳纳米管、多壁碳纳米管、碳化硅晶须、气相生长碳纤维中的一种或几种。

4.如权利要求2所述的树脂蜂窝夹芯结构及其复合材料结构的方法，该方法的步骤(6)中所述的紫外线灯的功率为5-300瓦。

5.如权利要求2所述的树脂蜂窝夹芯结构及其复合材料结构的方法，该方法的步骤(7)中所述的热固性树脂为：环氧树脂、双马来酰亚胺树脂、不饱和聚酯、酚醛树脂中的一种。

6.如权利要求2所述的树脂蜂窝夹芯结构及其复合材料结构的方法，该方法的步骤(7)中所述的的纤维布为：碳纤维布、玻璃纤维布、芳纶纤维布、PBO纤维布，纤维预浸布为：浸渍环氧树脂、不饱和聚酯、双马来酰亚胺树脂、酚醛树脂的碳纤维布、玻璃纤维布、芳纶纤维布、PBO纤维布中的一种或多种,其纤维预浸布层数可为1-100层。

7.如权利要求2所述的树脂蜂窝夹芯结构及其复合材料结构的方法，该方法的步骤(9)中所述的热固性树脂为：环氧树脂、不饱和聚酯、双马来酰亚胺树脂、酚醛树脂中的一种。

8.如权利要求1所述的树脂蜂窝夹芯结构，其特征在于：闭孔蜂窝夹芯单元由：上封闭平面、蜂窝、下封闭平面三部分组成，蜂窝的截面为六边形蜂窝或矩形蜂窝依次排列而成，蜂窝壁厚0.1-10mm；蜂窝单元高度为2-300mm；上、下封闭平面起封闭蜂窝孔，形成闭孔蜂窝的作用，厚度为0.05-5mm，闭孔蜂窝夹芯单元可以为平面，也可以为曲面，树脂蜂窝夹芯结构为蜂窝夹芯单元沿着厚度方向重复打印而成。