[发明专利]一种高纤维含量的连续纤维增强复合材料及其3D打印方法

权利要求书

1.一种高纤维含量的连续纤维增强复合材料3D打印方法，其特征在于，包括以下步骤：

1）根据构件尺寸要求，利用建模软件建模，并通过切片软件进行分层，处理跳点并结合有限元分析，规划出无断点的连续纤维增强复合材料3D打印路径；

2）结合构件尺寸要求和3D打印路径，调节新打印层与上一打印层的起始位置，通过就近错位正负半个扫描间距，将下一打印层的纤维铺放在上一层的基体树脂粘结处；

3）根据纤维和基体树脂属性设置打印层高，打印层高设置为原有层高的5%~70%，将下一层的连续纤维压入上一层的纤维与纤维之间的基体树脂中，进行错位压实；

4）重复步骤2）和3），将步骤3D打印路径进行逐层优化，得到一种新的3D打印路径；

5）根据连续纤维和基体树脂的特点设置热床温度、打印速度、打印头温度，结合打印头直径和纤维束宽设置打印扫描间距、打印层高和吐丝速度，结合新的3D打印路径生成打印仪器要求的G代码并在计算机上模拟打印过程，模拟完成后3D打印连续纤维增强复合材料。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，打印层高设置为原有层高的20%~50%。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，连续纤维为连续碳纤维、连续芳纶纤维、连续陶瓷纤维、连续玻璃纤维、连续碳化硅纤维中的一种或多种，或者为聚丙烯纤维、超高分子量聚乙烯纤维、聚酯纤维中的一种。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，基体树脂为尼龙、ABS树脂、聚乳酸、聚酰胺、聚苯醚、聚醚醚酮树脂中的一种或多种，或者为环氧树脂、双马来酰亚胺树脂，氰酸酯中的一种或多种。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，打印头温度设置为高于基体树脂的玻璃化转变温度并低于基体树脂的分解温度。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，打印头温度为200~430℃。

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，打印速度为30~300mm/min。

8.一种高纤维含量的连续纤维增强复合材料，其特征在于，采用权利要求1~7任一项所述的方法进行3D打印得到。