[发明专利]一种连续纤维增强热固性树脂基复合材料3D打印工艺

摘要

一种连续纤维增强热固性树脂基复合材料3D打印工艺，先选取热固性树脂预聚物、高温固化剂、光固化树脂预聚物和光引发剂作为预浸原料，将其加热混合均匀后，采用连续干纤维丝束预浸此树脂预聚物体系，浸渍之后冷却制得连续纤维增强热固性树脂基复合材料丝材；将复合材料丝材输送到3D打印头中，再次加热，熔融的丝材从打印喷嘴牵引出来，丝束一经牵引出来后立即通风冷却，时经过随动紫外光源辐照，完成预固化；循环逐层打印，从而制得预成型构件；最后将预成型构件置于可引发热固化反应的温度环境下固化成型，最终制得3D打印成型构件，本发明实现连续纤维增强热固性树脂基复合材料构件的3D打印快速成型。

主权项

1.一种连续纤维增强热固性树脂基复合材料3D打印工艺，其特征在于，包括以下步骤：步骤一，选取常温下为玻璃态的热固性树脂预聚物、高温固化剂、光固化树脂预聚物和光引发剂作为预浸原料，将其加热至热固性树脂预聚物的粘流化温度以上，高温固化剂开始引发热固化反应的临界温度以下，混合均匀后，直接采用连续干纤维丝束，预浸此树脂预聚物体系，浸渍之后通过冷却温度至热固性树脂预聚物的玻璃化温度以下，制得已添加固化剂却未固化的适用于3D打印的连续纤维增强热固性树脂基复合材料丝材；步骤二，利用步骤一制得的连续纤维增强热固性树脂基复合材料丝材，输送其进入到3D打印头中，再次加热温度至热固性树脂预聚物的粘流化温度以上，高温固化剂开始引发热固化反应的临界温度以下，熔融的丝材穿过打印头并附着于打印平台上的纤维丝束，从打印喷嘴牵引出来，丝束一经牵引出来后立即通风冷却，从而迅速附着于打印平台上凝固定型，同时经过随动紫外光源辐照，完成预固化；循环上述过程逐层打印，从而制得纤维增强热固性树脂基复合材料3D打印预成型构件；步骤三，将步骤二制备的预成型构件置于可引发热固化反应的温度环境下，激发高温固化剂引发热固化聚合交联反应彻底固化成型，最终制得综合性能优异的纤维增强热固性树脂基复合材料3D打印成型构件。