[发明专利]基于温度响应的全蜂窝-wiggle双层结构的4D打印方法

摘要

本发明公开了一种基于温度响应的全蜂窝‑wiggle双层结构的4D打印方法。选取形状记忆聚合物材料以双层结构层叠进行打印，双层结构由两组不同填充图案层层叠打印布置构成，每组填充图案层中单层均为相同填充图案，上下方填充图案层为全蜂窝纹和wiggle图案，全蜂窝图案的填充图案层是由一层交叉wiggle图案单层和一层半蜂窝图案单层交替层叠构成，wiggle由一组正弦曲线阵列的纹理图案；温度加热使粗产品变形4D变形完成。本发明克服了目前温度驱动的4D打印材料制备困难，对小功率变形响应程度差的问题，实现了通过设计参数编程无需制造特殊线材的熔融沉积4D打印方法，突破了4D打印技术制备材料的繁琐过程。

主权项

1.一种基于温度响应的全蜂窝‑wiggle双层结构的4D打印方法，其特征在于包括以下步骤：1)选取形状记忆聚合物材料作为打印的线材，根据需打印的产品模型按照以下方式进行3D打印：以双层结构从下往上重复层叠进行打印，双层结构由两组不同的填充图案层上下层叠打印布置构成，填充图案层包括多个单层，单层对应为3D打印时的一层切片，上方的填充图案层为全蜂窝纹图案，下方的填充图案层为wiggle图案；wiggle图案是由一组正弦曲线阵列而成的纹理图案，正弦曲线阵列由多条正弦曲线等间隔平行排布直线构成；全蜂窝图案的填充图案层是由一层交叉wiggle图案的单层和一层半蜂窝图案的单层上下交替层叠打印构成，交叉wiggle图案是由三组正弦曲线阵列非平行相互交叉排布而成的纹理图案，正弦曲线阵列由多条正弦曲线等间隔平行排布直线构成；半蜂窝图案是由多个环形以三角形阵列方式重复排布且相邻环形点相交形成的纹理图案；2)3D打印后，取下打印获得的粗产品，进行精确温度加热使得粗产品按照规定方式变形，直至4D变形完全完成，获得4D打印产品。