[发明专利]3D打印技术辅助碳纤维构件的成型方法及结构、成型模具

权利要求书

1.一种3D打印技术辅助碳纤维构件的成型方法，其特征在于，包括如下步骤：

(a)打印成型数模

使用3D打印机并结合水溶性耗材，打印成型构件的三维数模，即水溶性内模(100)，水溶性内模(100)的填充率在30％～100％之间，水溶性内模(100)的成分为可溶于水的化合物；

(b)铺贴碳纤维预浸料

裁切碳纤维预浸料(200)，在水溶性内模(100)的表面铺贴碳纤维预浸料(200)，使水溶性内模(100)与碳纤维预浸料(200)之间构成一个整体构件；

(c)包覆真空袋

在整体构件的外部包覆真空袋(300)，使整体构件设置在真空袋(300)的空腔(301)内，将真空袋(300)连接在固定平台(400)上；

(d)抽真空加温固化成型

在真空袋(300)上预留接头，并与气管连接，进行抽真空，以压实碳纤维材料，对其进行升温加压后，恒温7小时；

(e)冷却至室温

对整体构件保压低温固化，成型后取出整体构件；

(f)融化水溶性内模

在整体构件的下侧位置开孔，将整体构件浸入水槽，或者使用高压水枪通过开孔将碳纤维预浸料(200)内的水溶性内模(100)融化；

(g)产品成型

取出整体构件，得到成型的产品；

(h)机加工

对成型后的整体构件通过机加工或者数控的方式开孔，修边、修型面处理。

2.根据权利要求1所述的3D打印技术辅助碳纤维构件的成型方法，其特征在于，在所述步骤(c)中，升温的温度范围在室温～75℃之间，加压的压力值的范围在0.05MPa～0.1MPa之间。

3.根据权利要求1所述的3D打印技术辅助碳纤维构件的成型方法，其特征在于，在所述步骤(c)中，保压的压力值的范围在0.05MPa～0.1MPa之间，低温的温度范围在30℃～40℃之间。

4.一种3D打印技术辅助碳纤维构件的结构，其特征在于，包括水溶性内模(100)和碳纤维预浸料(200)；

所述碳纤维预浸料(200)铺贴在所述水溶性内模(100)的表面，所述水溶性内模(100)能够融化在成型后的所述碳纤维预浸料(200)内。

5.一种3D打印技术辅助碳纤维构件的成型模具，其特征在于，包括真空袋(300)、固定平台(400)和水溶性内模(100)；

所述真空袋(300)连接在所述固定平台(400)上；

所述真空袋(300)设有空腔(301)，所述空腔(301)内用于容纳所述水溶性内模(100)。

6.根据权利要求5所述的3D打印技术辅助碳纤维构件的成型模具，其特征在于，所述水溶性内模(100)为实心结构。

7.根据权利要求5所述的3D打印技术辅助碳纤维构件的成型模具，其特征在于，所述水溶性内模(100)为网格结构，填充率在30％～100％之间。

8.根据权利要求5所述的3D打印技术辅助碳纤维构件的成型模具，其特征在于，所述水溶性内模(100)为水溶性树脂。