[发明专利]一种纤维增强热塑性材料自动铺放与熔融沉积复合工艺

权利要求书

1.一种纤维自动铺放与熔融沉积复合工艺，其特征在于，包括以下步骤：

(1)对目标零部件的主承力结构进行纤维自动铺放路径规划，得到铺放路径；根据该铺放路径，运用连续单向纤维增强热塑性材料预浸带，通过激光辅助加热与冷压辊对带材进行铺放原位固化成型，即得到自动铺放成型的目标零部件的主承力结构；

(2)对目标零部件的功能装配结构进行切片处理得到熔融沉积路径，将步骤(1)得到的铺放好的主承力结构进行加热提高表面温度，并根据所述熔融沉积路径，运用长度小于等于300微米的短纤维增强热塑性材料预浸原丝进行送丝打印，对功能装配结构进行沉积成型；所述加热的温度比所述短纤维增强热塑性材料预浸原丝中的热塑性材料的熔融温度低30-80℃；所述连续单向纤维增强热塑性材料预浸带中的热塑性材料与所述短纤维增强热塑性材料预浸原丝中的热塑性材料为相同的热塑性材料；

步骤(1)和步骤(2)之间，还包括温压二次成型步骤，即将铺放后的主承力结构加热并嵌入模具中，运用合模压力使其温压二次成型，获得主承力结构的异型结构。

2.如权利要求1所述的纤维自动铺放与熔融沉积复合工艺，其特征在于，所述主承力结构的异型结构为凸台和/或卷边。

3.如权利要求1所述的纤维自动铺放与熔融沉积复合工艺，其特征在于，所述温压二次成型加热的温度在连续单向纤维增强热塑性材料预浸带中的热塑性材料熔点温度之下，且在玻璃化转变温度之上。

4.如权利要求1所述的纤维自动铺放与熔融沉积复合工艺，其特征在于，所述连续单向纤维增强热塑性材料预浸带的宽度为6.35mm或12.7mm，所述短纤维增强热塑性材料预浸原丝的直径为1.75mm。

5.如权利要求1所述的纤维自动铺放与熔融沉积复合工艺，其特征在于，所述功能装配结构为加强筋、卡扣、角撑和肋板中的至少一种。

6.如权利要求1所述的纤维自动铺放与熔融沉积复合工艺，其特征在于，步骤(1)中，铺放速度不低于50mm/s，预紧力为10N-50N；步骤(2)中，所述送丝打印的速度不小于15mm/s。

7.如权利要求1所述的纤维自动铺放与熔融沉积复合工艺，其特征在于，所述连续单向纤维增强热塑性材料预浸带和短纤维增强热塑性材料预浸原丝均为碳纤维增强聚醚醚酮、碳纤维增强聚醚酮酮、玻璃纤维增强聚丙烯或玻璃纤维增强聚苯硫醚。