[发明专利]一种吸热防护材料结构件的增材制造方法

权利要求书

1.一种吸热防护材料结构件的增材制造方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1：按组分和配比制备得到吸热复合材料，取酚醛树脂、发泡助剂，以及直径为20-35μm的二氧化硅备用；

步骤2：设计吸热防护复合材料结构件三维数模，依据三维数模得到吸热防护材料结构件的成型轨迹数据；

步骤3：将吸热防护材料结构件三维数模导入增材制造设备，将吸热复合材料导入增材制造设备的低温真空料仓，控制加热喷嘴出口温度为60-65℃，挤出速度为1-1.2m/min，喷嘴依据步骤2中的成型轨迹在X、Y、Z三轴方向上逐层成型得到吸热防护材料结构件胚体；其中，每层厚度为0.5-1.5mm；

步骤4：将二氧化硅导入增材制造设备的粉体料仓，将酚醛树脂和发泡助剂导入增材制造设备的泡沫成型料仓，依据步骤2中的成型轨迹在X、Y、Z三轴方向上在所述吸热防护材料结构件胚体表面逐层喷涂成型隔热层。

2.根据权利要求1所述的吸热防护材料结构件的增材制造方法，其特征在于，按质量份数计，所述吸热复合材料包括：吸水树脂5-10份、相变材料55-60份、短纤维5-10份、胶黏剂10-20份。

3.根据权利要求2所述的吸热防护材料结构件的增材制造方法，其特征在于，所述吸水树脂采用丙烯酸盐类、聚乙烯醇类、聚氧化烷烃类中任一种吸水树脂。

4.根据权利要求2所述的吸热防护材料结构件的增材制造方法，其特征在于，所述相变材料采用季戊四醇(PETP)、二水合硝酸镁(Mg(NO₃)·2H₂O)、六水合硫酸铝氨(NH4AI(SO₄)·6H₂O)、三羟甲基氨基甲烷(TAM)中任一种。

5.根据权利要求2所述的吸热防护材料结构件的增材制造方法，其特征在于，所述短纤维的长度为80-100μm。

6.根据权利要求1所述的吸热防护材料结构件的增材制造方法，其特征在于，步骤3中，加热喷嘴出口的长宽比可根据酚醛泡沫层成型轨迹在1:1.1-1.5之间自动调节，得到厚度在10-25mm的吸热防护材料结构件胚体。

7.根据权利要求1所述的吸热防护材料结构件的增材制造方法，其特征在于，步骤4中还包括，控制粉体喷嘴压力为1-3Kg，粉体喷嘴直径Φ为0.5-2mm；控制泡沫喷嘴压力为0.5-2Kg，泡沫喷嘴直径Φ为0.5-2mm，喷出泡沫直径在40-50μm。

8.根据权利要求1所述的吸热防护材料结构件的增材制造方法，其特征在于，步骤4中，所述吸热防护材料结构件胚体表面喷涂的酚醛泡沫和二氧化硅混合物的所述成型隔热层厚度为2-30mm。