[发明专利]基于连续纤维增强树脂基预浸料的空间桁架3D打印方法

权利要求书

1.基于连续纤维增强树脂基预浸料的空间桁架3D打印方法，其特征在于，该方法的具体步骤为：

步骤一、制备连续纤维增强树脂基预浸料；

步骤一一、将2n个纤维线材卷以树脂线材卷为中心等间隔呈圆周排列，以树脂线材卷为中心相对设置的纤维线材卷按照顺时针的顺序循环对调编织；其中n大于或等于2；

步骤一二、经步骤一一编织后的纤维线材和树脂线材经三维编织合纱器合成一路丝束；

步骤一三、采用牵引导向辊为丝束提供拉力，采用张力控制辊使丝束保持张紧状态进入改性溶液熔池，使丝束以0.1m/min的速度经过改性溶液熔池，获取树脂溶解在纤维内的丝束；

步骤一四、采用挤压辊对经过改性溶液熔池的丝束进行挤压，然后利用线圈加热器对挤压后的丝束加热，对丝束内的树脂进行加热软化；

步骤一五、采用挤压成型辊对加热软化后的丝束挤压成型，采用风力烘干箱对成型的丝束烘干，完成预浸料的制备；

步骤二、将步骤一制备的预浸料和树脂线材分别置于3D打印机的预浸料原料筒和树脂原料筒；将预浸料线材与树脂线材分别送入3D打印挤出喷头中；

步骤三、控制加热棒预热，3D打印机按照目标空间桁架的3D打印轨迹生成G代码；

步骤四、驱动3D打印机执行G代码，在施加外界刺激的条件下，在打印基板上进行原料的堆积打印，完成基于纤维增强树脂基预浸料的空间桁架3D打印。

2.根据权利要求1所述的基于连续纤维增强树脂基预浸料的空间桁架3D打印方法，其特征在于，步骤一中所述制备连续纤维增强树脂基预浸料还包括：

步骤一六、采用收纱辊对烘干后的丝束收卷。

3.根据权利要求1或2所述的基于连续纤维增强树脂基预浸料的空间桁架3D打印方法，其特征在于，步骤一一中所述纤维线材卷的纤维线为碳纤维、玻璃纤维、玄武岩纤维、凯夫拉纤维、聚酰亚胺纤维、纱、带、布、毡中的一种或者多种的混合。

4.根据权利要求1所述的基于连续纤维增强树脂基预浸料的空间桁架3D打印方法，其特征在于，步骤一一中所述树脂线材卷的树脂线为PE-聚乙烯类、PP-聚丙烯类、PVC-聚氯乙烯类、PS-聚苯乙烯类、PA-聚酰胺类、POM-聚甲醛类、PC-聚碳酸酯类、聚苯醚类、聚砜类等聚合物中的一种或多种任意混合。

5.根据权利要求1所述的基于连续纤维增强树脂基预浸料的空间桁架3D打印方法，其特征在于，步骤一三中所述改性溶液熔池中的改性溶液为二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、N,N-二甲基吡咯烷酮、四氢呋喃、二恶烷、丙酮、二甲基亚砜、三氯乙烯、二氯甲烷、二氯乙烷、氯仿中的一种或任意多种混合。

6.根据权利要求1所述的基于连续纤维增强树脂基预浸料的空间桁架3D打印方法，其特征在于，步骤一一中所述的2n个纤维线材卷的个数为6。

7.根据权利要求1所述的基于连续纤维增强树脂基预浸料的空间桁架3D打印方法，其特征在于，步骤四中所述的外界刺激的条件包括紫外线照射、激光照射、脉冲氙灯照射、热风、冷风快速固化中一种或任意多种混合。