[发明专利]一种基于3D打印制备预制体的方法

权利要求书

1.一种基于3D打印技术制备预制体的方法，其特征在于，包括如下步骤：首先确定所需打印的预制体结构，采用三维建模软件建立预制体模型、采用布尔运算，反向求出该预制体的基体模型，所述基体模型中的孔道根据预制体结构中纤维束空间走向，采用3D打印所述基体模型获得预制体骨架，在打印的预制体骨架孔道里植入纤维束，最后把预制体骨架溶解去除，留下纤维束，形成所述预制体。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所需打印的预制体结构，通过三维建模软件，首先建立预制体单胞模型，设定单胞结构尺寸，该单胞为预制体最小单元内纤维束的排布，设计完单胞结构后，根据预制体外形和尺寸，建立整体的预制体模型。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，预制体结构包括正交三向结构、2.5D结构、三维多向结构，或其中任意两种或三种结构的叠加结构。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所需打印的预制体结构为正交三向结构，以X、Y、Z三方向纤维束规格、间距作为建模参数，通过三维建模软件，首先建立预制体的单胞模型。

5.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所需打印的预制体结构为2.5D结构，以经纬密、经纬纱规格、体积含量、结构类别作为建模参数，通过三维建模软件，首先建立预制体的单胞模型。

6.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所需打印的预制体结构为三维多向结构，以母向花节长度、周向花节长度、厚度方向花节长度作为建模参数，通过三维建模软件，首先建立预制体单胞模型。

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，采用布尔运算，根据预制体模型，反向求出该预制体的基体模型，所述基体模型中的孔道根据预制体模型的纤维束空间走向形成，孔道包括直通道、斜直通道、弯曲通道中任意一种或几种。

8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在预制体骨架孔道里植入纤维束的方式包括气流引入法、介质引入法、柔性棒材直接引入法中任意一种或几种。

9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在引入纤维束时各方向纤维束同步引入或同步植入，分向驻纱，互不影响。

10.如权利要求1所述的方法，其特征在于，采用可溶性打印材料通过3D打印技术打印所述基体模型以获得预制体骨架。

11.如权利要求10所述的方法，其特征在于，所述的可溶性打印材料包括聚乙烯醇、可溶树脂等。

12.如权利要求1所述的方法，其特征在于，采用高温烧蚀或水溶法溶解去除预制体骨架。

13.如权利要求1所述的方法，其特征在于，纤维束材质包括碳纤维、石英纤维、玻璃纤维、陶瓷纤维中任意一种或几种，其状态包括湿态或干态。

14.根据如权利要求1-13任一所述的方法制备的预制体。