[发明专利]负泊松比蜂窝型复合吸能材料的3D打印方法及应用在审
申请号: | 201911243374.5 | 申请日: | 2019-12-06 |
公开(公告)号: | CN112277311A | 公开(公告)日: | 2021-01-29 |
发明(设计)人: | 张雪霞;严鹏飞;严彪 | 申请(专利权)人: | 同济大学 |
主分类号: | B29C64/112 | 分类号: | B29C64/112;B29C64/393;B33Y10/00;B33Y50/02;B33Y80/00;G10K11/162 |
代理公司: | 上海科盛知识产权代理有限公司 31225 | 代理人: | 杨元焱 |
地址: | 200092 *** | 国省代码: | 上海;31 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 泊松比 蜂窝 复合 材料 打印 方法 应用 | ||
1.一种负泊松比-蜂窝型复合吸能材料的3D打印方法,其特征在于,包括以下步骤:
基层结构设置过程,在打印模型中设置每层中的内折六边形负泊松比区域和蜂窝状结构区域,
其中内折六边形负泊松比区域开设有呈行排列的内折六边形镂空重复单元,每个内折六边形镂空单元均为轴对称结构,且其相邻的两个内折边间的夹角α'=225-245°,
其中蜂窝状结构区域开设有呈行排列的六边形镂空重复单元,每个六边形镂空单元均为轴对称结构,且其相邻两条侧边的夹角α=115-135°;
打印机设置过程,打印层厚设置为0.1-0.4mm,喷嘴孔径设置为0.4-0.8mm,打印温度为235-260℃,热床温度为80-110℃;
打印选材过程,打印材料选材为尼龙或PC高分子打印丝;
打印过程,以基层材料为XY平面,并以Z向进行逐层打印,获得负泊松比-蜂窝型复合吸能材料。
2.根据权利要求1所述的一种负泊松比-蜂窝型复合吸能材料的3D打印方法,其特征在于,所述的基层结构设置过程中,内折六边形负泊松比区域包括2行或多行内折六边形镂空重复单元;
蜂窝状结构区域包括2行或多行内折六边形镂空重复单元;
内折六边形负泊松比区域与蜂窝状结构区域交替排列。
3.根据权利要求2所述的一种负泊松比-蜂窝型复合吸能材料的3D打印方法,其特征在于,夹角α'+α=360°,内折六边形镂空单元的两个内折边的长度为均b';
六边形镂空单元中相邻两条侧边的长度均为b,且b'=b。
4.根据权利要求3所述的一种负泊松比-蜂窝型复合吸能材料的3D打印方法,其特征在于,内折六边形镂空单元中内折角端点间的距离为a';
内折六边形镂空单元中底边的长度为a,且a=a'=4-6mm。
5.根据权利要求4所述的一种负泊松比-蜂窝型复合吸能材料的3D打印方法,其特征在于,内折六边形镂空单元中底边的长度为c';
内折六边形镂空单元的最大宽度为c,且c'=c=6-9mm。
6.根据权利要求5所述的一种负泊松比-蜂窝型复合吸能材料的3D打印方法,其特征在于,所述的基层结构设置过程中,相邻的内折六边形负泊松比区域与蜂窝状结构区域间相互插槽排列。
7.根据权利要求6所述的一种负泊松比-蜂窝型复合吸能材料的3D打印方法,其特征在于,相互插槽排列过程中六边形镂空单元的底边正对内折六边形镂空单元的侧方折边凹陷处。
8.根据权利要求1所述的一种负泊松比-蜂窝型复合吸能材料的3D打印方法,其特征在于,所述的基层结构设置过程中,边宽t设为0.8-1.5mm。
9.根据权利要求6所述的一种负泊松比-蜂窝型复合吸能材料的3D打印方法,其特征在于,所述的打印过程中的喷丝直径为1.75-3.0mm,打印速度为40-60mm/s。
10.一种权1中制备的负泊松比-蜂窝型复合吸能材料在耐压缩/冲击材料中的应用。
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