[发明专利]一种电磁性能可控多维腔体吸波结构3D打印系统

权利要求书

1.一种电磁性能可控多维腔体吸波结构3D打印系统，包括3D打印腔体(1)，其特征在于：3D打印腔体(1)内设有成形平台(2)，成形平台(2)上直接打印吸波结构件(11)；成形平台(2)的上方设有第一打印系统(3)和第二打印系统(10)，第一打印系统(3)与第一三维移动支架(4)连接，第二打印系统(10)与第二三维移动支架(9)连接；第一打印系统3进行3D打印材料5的打印，第二打印系统(10)的入口通过复合材料通道(8)与料盘(7)的出口连接，料盘(7)的入口上布有一个以上的料筒(6)。

2.根据权利要求1所述的一种电磁性能可控多维腔体吸波结构3D打印系统，其特征在于：所述的吸波结构件(11)由M个区域块21组成，M≥1，每个区域块(21)是由一个以上的单胞结构(22)组成，每个单胞结构(22)由外形腔(31)和外形腔(31)内部填充的电磁填充体(32)组成。

3.根据权利要求2所述的一种电磁性能可控多维腔体吸波结构3D打印系统，其特征在于：所述的区域块(21)的外形、尺寸、电磁材料分布是由吸波结构件(11)的外形、尺寸和电磁吸波性能要求所决定。

4.根据权利要求2所述的一种电磁性能可控多维腔体吸波结构3D打印系统，其特征在于：所述的单胞结构(22)是同一种尺寸的同一种结构，或是不同尺寸的同一种结构，或是不同尺寸的不同结构，其具体结构取决于区域块(21)的外形和电磁材料分布要求。

5.根据权利要求2所述的一种电磁性能可控多维腔体吸波结构3D打印系统，其特征在于：所述的外形腔(31)的材料为聚醚醚酮、聚乳酸、ABS、PAI、PBI热塑、热固性塑料及其复合材料；外形腔(31)的结构外形是一种容纳流体的腔体结构，腔体结构为开放或封闭，外形腔(31)包含蜂窝开放/封闭腔体(41)、正方形开放/封闭腔体(42)和十字架开放/封闭腔体(43)。

6.根据权利要求2所述的一种电磁性能可控多维腔体吸波结构3D打印系统，其特征在于：所述的电磁填充体(32)是由区域块(21)决定的电磁复合材料，电磁复合材料由热塑性树脂/粘接材料与电磁吸收剂复合而成，热塑性树脂/粘接剂的种类≥1，电磁吸收剂的种类≥1；其中电磁吸收剂为介电损耗/磁损耗材料，包含石墨烯、炭黑、碳纤维、室温离子液体、羰基铁和铁氧体。

7.根据权利要求1所述的一种电磁性能可控多维腔体吸波结构3D打印系统，其特征在于：所述的第二打印系统(10)采用螺杆挤出式打印系统、注塑式喷头系统或挤出式喷头系统.

8.根据权利要求1所述的一种电磁性能可控多维腔体吸波结构3D打印系统，其特征在于：所述的料筒(6)的数量取决于电磁材料分布需求。

9.根据权利要求2所述的一种电磁性能可控多维腔体吸波结构3D打印系统，其特征在于：所述的料盘(7)能够实现不同料筒(6)的切换，进而实现不同含量/种类的电磁复合材料定量定性的填充在不同层/区域的外形腔中(31)。

10.利用权利要求2所述的一种电磁性能可控多维腔体吸波结构3D打印系统的打印方法，其特征在于，包含以下步骤：

第一步：在3D打印系统开机后，完成物料准备及成形平台(2)调平工作，将第一打印系统(3)和第二打印系统(10)热至目标温度；

第二步：根据整体结构外形和吸波性能需求，通过设计软件将吸波结构件(11)划分为多个区域块(21)；根据区域块(21)的外形需求和电磁性能需求设计出单胞结构(22)的外形腔(31)构型和电磁填充体(32)多个区域不同层的电磁材料分布，最终实现满足电磁吸波性能要求的多自由度复杂构型件的设计；

第三步：通过软件分别将吸波结构件(11)中的外形腔(31)外形和电磁填充体(32)的材料分布进行切片分层，并生成打印数据；

第四步：在同一层高内，选用第一打印系统(3)打印单胞结构(11)的外形腔(31)，打印完成后控制第一三维移动支架(4)将第一打印系统(3)移动到打印区域正上方之外；

选用第二打印系统(10)打印单胞结构(11)的电磁填充体(32)，通过料筒(6)和料盘(7)实现不同区域的不同含量/种类的电磁复合材料切换，打印完成后控制第二三维移动支架(9)将第二打印系统(10)移动到打印区域正上方之外；

第五步：重复第四步，直至吸波结构件(11)打印加工过程完成；

第六步：将3D打印腔体(1)内温度降低至室温后，取出吸波结构件(11)，关闭设备电源，至此整个加工过程结束。