[发明专利]汽车用板材3D打印工艺

说明书

技术领域

本发明涉及3D打印领域，特别是涉及一种汽车用板材。

背景技术

随着汽车工业的发展，人们对汽车的品质要求越来越高。为了适应时代的发展和消费者的需求，世界各地的汽车生产商也在不断地进行创新，不仅提高汽车零部件的功效和品质，而且对生产汽车零部件的一些工装及生产线也进行着各种改进，以提高生产效率和降低节约成本。目前汽车车身结构件和半结构件还是金属制品，为了汽车轻量化的实现，世界上发达国家使用新型的碳纤维材料来代替金属车身结构件和半结构件，以达到实现汽车轻量化。

碳纤维（CF）作为新一代增强材料，具有良好的力学性能，耐高温、耐腐蚀性能优良，耐有机溶剂、酸、碱性好。在实际应用中，碳纤维常常用作增强纤维，碳纤维增强复合材料具有高强度、高刚性与轻量化的特性，用途广泛。RTM碳纤维零件产品在汽车车身上的应用可大幅降低车身的重量，对提高燃油效率和减少汽车尾气排放有重要意义。近年来，随着全球经济的快速发展，人们更加倾向于对高端产品的追求。

现在的汽车碳纤维汽车零部件制造还停留在传统的RTM工艺制造上，因为传统RTM工艺自动化程度较低，成型周期较长，而且碳纤维复合材料的成本比较高，比之一般的材料成型时间长，而且生产力也受到工业化生产率低和人工成本的压制而导致产量有限。

发明内容

本发明的目的在于提供一种汽车用板材的3D打印。利用3D打印技术和碳纤维工艺技术相结合，减轻汽车零部件重量的同时使其拥有较好的力学性能，解决了传统RTM工艺自动化程度较低，成型周期较长，而且碳纤维复合材料的成本比较高，比之一般的材料成型时间长，而且生产力也受到工业化生产率低和人工成本的压制而导致产量有限的问题。

为了实现上述发明的目的，本发明提供以下技术方案：

（1）汽车用板材3D打印工艺，实现所述工艺包含3D打印技术和碳纤维工艺技术相结合，可以用3D打印技术运用高性能树脂材料快速打印出汽车板材的蜂窝状夹层，而后运用碳纤维工艺技术将碳纤维材料通过树脂凝胶附着于用3D打印技术快速打印出汽车板材的外部；

（2）所述的汽车用板材夹层结构设计为蜂窝状结构；

（3）所述的3D打印技术为熔融沉积法(FDM法)；所述的碳纤维工艺技术为碳纤维手糊成型技术；所述的3D打印技术和碳纤维工艺技术可以根据实际的生产工艺使用不同的方法相结合使用。

本发明的优点在于：

（1）汽车用板材夹层结构的设计为蜂窝状结构，减轻汽车零部件重量的同时使其拥有较好的抗冲击性能；

（2）汽车用板材采用3D打印技术和碳纤维工艺技术相结合，可以有效提高工业化生产率。

具体实施方式

本发明所阐述的是一种汽车用板材3D打印工艺，以下通过具体实施例进一步进行说明，但本发明不仅限于以下实施例。

实施例一

(1) 首先利用电脑CAD软件创建三维CAD数模，再用3D打印机进行熔融沉积叠加，打印出来汽车板材的蜂窝状夹层；

(2) 先用砂纸对3D打印产品表面进行打磨，打磨至无印痕状态，再用高压气枪和抹布将3D打印产品表面的异物和灰尘等清理干净；

(3) 将碳纤维用环氧树脂结合在3D打印制件上，树脂固化后，砂纸水磨树脂表面，打磨光滑；

(4) 将打磨好的产品用锉刀打磨边缘，再用抛光液与气动抛光机抛光产品表面，得到成品。

本发明采用了上述工艺流程，生产的汽车用板材使用廉价的可粘合材料和碳纤维复合材料的结合，打破了碳纤维复合材料的高成本，而且既拥有了不输于钢的硬度，又大大提高了产品的强度、韧性和耐冲击性。