[发明专利]基体材料填充纤维间隙的纤维增强复合材料3D打印方法

权利要求书

1.一种基体材料填充纤维间隙的纤维增强复合材料3D打印方法，纤维增强复合材料是由玻璃纤维或碳纤维与树脂混合；在进行纤维增强复合材料3D打印时使用基体材料对连续长纤维间隙进行填充，具体包括后填充基体材料法；

其特征在于：

所述的后填充基体材料法，先按照事先设计的纤维铺放轨迹在打印面上铺放连续长纤维，然后按照基体材料填充轨迹将基体材料填充于连续长纤维间隙中；

在基体材料填充过程中，先按照纤维轨迹生成基体材料填充轨迹，再将基体材料按照填充轨迹填充于连续长纤维间隙中，所述基体材料填充轨迹与纤维铺放轨迹平行；或者直接在连续长纤维上打印基体材料，打印基体材料方向与纤维轨迹方向夹角大于零，打印机喷头紧贴连续长纤维表面，通过打印机喷头与连续长纤维间的压力，将基体材料挤压于连续长纤维间隙中，实现对连续长纤维间隙的填充；

所述3D打印方法包括如下步骤：

第一步，根据零件需求，计算纤维铺放轨迹；

第二步，如果纤维铺放轨迹满足零件需求，则转第三步，如果不满足，则提示力学性能需求无法达到，结束；

第三步，根据纤维铺放轨迹计算纤维间隙；如果纤维有间隙，根据纤维间隙计算基体材料填充轨迹，选择填充方法；否则直接转第四步；

第四步，将纤维铺放轨迹和基体材料填充轨迹信息生成G代码，并用3D打印机打印零件；

采用后填充基体材料法，打印面为平面，3D打印机先于平面上按照纤维铺放轨迹打印纤维材料（1）；单层纤维铺放后，于同一平面上打印基体材料（2），基体材料（2）的填充轨迹与纤维铺放轨迹垂直相交；3D打印机喷头（3）紧贴纤维表面，在3D打印机喷头（3）和纤维表面的压力下将基体材料挤压到纤维间隙，完成对纤维间隙的填充。