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公开(公告)号：CN119748858A
公开(公告)日：2025-04-04
申请号：CN202510174949.1
申请日：2025-02-18
Applicant: 大连理工大学
IPC: B29C64/20 , B29C64/209 , B29C64/295 , B33Y30/00
Abstract: 本发明属于复合材料增材制造领域，公开了一种适应于极端环境的复合材料3D打印末端，包括打印模块和冷却模块。针对太空环境下因无对流散热导致的打印头中喉管无法及时排出而出现的堵头问题，设计了一种由异质材料组成的喉管，减缓了热量沿着喷嘴向上传递的速度；此外通过设计一种可通冷却介质并紧贴在喉管外壁的环形散热器结构，通过泵使冷却介质在散热器中不断循环流动以此带走喉管的热量，解决了太空环境下打印末端因过度软化导致的堵头问题。本发明通过紧凑型的打印模块与小型化的冷却模块配合工作，显著减低打印末端堵头的风险，从而提升了复合材料样件打印的表面质量和性能。
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公开(公告)号：CN115447136A
公开(公告)日：2022-12-09
申请号：CN202211044252.5
申请日：2022-08-30
Applicant: 大连理工大学
IPC: B29C64/20 , B29C64/295 , B29C64/245 , B29C64/386 , B29C64/393 , B33Y30/00 , B33Y50/00 , B33Y50/02 , B29L31/30
Abstract: 本发明属于纤维增强复合材料3D打印技术领域，提供了一种面向纤维增强复合材料自由曲面构件的内外温度联控3D打印装置。该装置包括打印装置与平台、外部辅助加热系统、内部加热系统和控制系统；多自由度机械臂运动进而实现自由曲面构件的3D打印；内部加热系统使得成形材料处于合适的熔融温度范围，外部辅助加热系统升高打印平台上已铺放复合材料表层温度，便于同下一层结合；控制系统对喷头内温度信号和打印构件层间温差信号进行处理，协同联控内部加热温度和外部辅助加热温度，获得适宜的层间温差。本发明实现了在纤维增强复合材料自由曲面构件的3D打印过程中，通过内外温度协同联控来提高构件层间结合强度，大幅提升构件层间结合质量。
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公开(公告)号：CN110481003A
公开(公告)日：2019-11-22
申请号：CN201910758726.4
申请日：2019-08-16
Applicant: 大连理工大学
IPC: B29C64/112 , B29C64/118 , B29C64/295 , B29C64/30 , B22F3/00 , B33Y10/00 , B33Y30/00
Abstract: 本发明一种超声振动辅助3D打印方法，属于3D打印技术领域，涉及一种基于超声振动辅助3D打印的装置及方法。该方法采用特制的超声辅助3D打印装置，该装置由3D打印机构和超声振动结构组成。超声振动辅助3D打印方法先组装3D打印的装置，当超声振动辅助3D打印时，首先打印材料通过步进电机送入打印喷头。在喷头内部打印材料在高温作用下，由固态转变为熔融态，并经过喷嘴挤压到打印底板。此时，超声变幅杆在六自由度机械手与超声波发生器的控制下，对未完全凝固的材料进行超声振动，如此往复逐层打印后形成孔隙少，相间、线间、层间结合良好的高性能3D打印零件。此方法具有材料适应性强，应用前景广泛等优势。
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公开(公告)号：CN119898659A
公开(公告)日：2025-04-29
申请号：CN202510174771.0
申请日：2025-02-18
Applicant: 大连理工大学
IPC: B65H59/10 , B65H59/06 , B65H59/40 , B65H57/14 , B65H57/06 , B65H49/30 , B65H49/32 , B29B15/12 , B29B15/14
Abstract: 本发明属于复合材料增材制造领域，公开了一种连续纤维增强树脂预浸丝制备的纠偏装置，包括纠偏模块和张力调节模块。针对连续纤维预浸丝制备过程中因干丝和中心轴线夹角较大导致的预浸丝中纤维偏心的问题，设计了原料辊与干丝反向随动的放卷装置，保证纤维干丝与装置中心轴线夹角小于20°；针对制丝过程因张力过大导致纤维丝被拉断或张力太小导致纤维/树脂浸渍不足的问题，设计了张力可反馈的张力调节装置，定量来调节制丝过程中的张力，实现张力可控。本发明通过纠偏模块和张力调节模块的配合工作，在将纤维干丝与装置轴线夹角控制在小范围的同时也实现对纤维丝张力的定量调节，最终提升制备的预浸丝中的纤维分布的均匀度与力学性能。
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公开(公告)号：CN119458898A
公开(公告)日：2025-02-18
申请号：CN202411596675.7
申请日：2024-11-11
Applicant: 大连理工大学
IPC: B29C64/209 , B29C64/295 , B33Y30/00
Abstract: 本发明属于纤维增强复合材料增材制造技术领域，公开了一种连续纤维复合材料3D打印机末端加热挤出装置。针对原位浸渍打印方式存在树脂基体对纤维浸渍程度较差、直接打印预浸渍复合长丝的方式工艺灵活性低，无法通过实时调整工艺参数来改变复合材料结构中纤维含量的问题，设计了一种既能够保证打印工艺灵活性，又能够显著提高对纤维的浸渍程度的末端加热挤出装置，并对打印喷嘴的结构进行优化设计，实现连续纤维增强复合材料结构的高质量成形。本发明通过对末端加热装置内部通道及出口喷嘴的结构设计，能够提升树脂基体对连续纤维的浸渍效果，并减轻喷嘴对连续纤维的刮擦，可有效提升打印构件的质量。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN118082228A
公开(公告)日：2024-05-28
申请号：CN202410277788.4
申请日：2024-03-12
Applicant: 大连理工大学
Abstract: 本发明提供一种连续式高强度变径管的舱外在轨拉缠制造方法，属于连续纤维增强热塑树脂复合材料拉挤技术领域，第一步：确定所需连续纤维和树脂类型，第二步：预热制备装置至树脂融化温度，第三步：将连续纤维原丝依次穿过制备装置中的预浸带制备部分、拉卷部分以及缠绕部分，并夹在牵引部分，第四步：连续纤维原丝形成预浸带后，再形成芯管，缠绕层再在芯管外层依次缠绕，制备得到连续式高强度变径管。本发明利用真空环境实现高浸渍率、低孔隙率的预浸带制备，解决了太空环境中因预浸带尺寸不可变导致的制备管材直径受限的难题，为太空中管材间的高效在轨连接奠定基础。
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公开(公告)号：CN115592957B
公开(公告)日：2024-10-01
申请号：CN202211136258.5
申请日：2022-09-19
Applicant: 大连理工大学
Abstract: 本发明属于异种材料连接领域，提出一种叠层结构熔融连接装置及其位置自适应控制方法。叠层结构熔融连接装置具有“预压紧施压‑待连接材料加热‑随动保压”功能，通过在与材料表面接触的施压装置上布置位移传感器，实时获取连接过程中预压紧施压和随动保压装置沿材料厚度方向的位置，再根据连接过程情况与结构几何曲率特征计算得到待加热装置与工件表面的距离，与初始设置值比对进行实时调整，从而实现材料预压紧、连续熔融连接和最终保压全阶段的加热装置位置控制。为大型或曲面叠层结构的熔融连接提供了一种有效方法，能够满足航空航天、高铁和汽车等领域对复材与金属材料连接的需求。
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公开(公告)号：CN118596398A
公开(公告)日：2024-09-06
申请号：CN202410713607.8
申请日：2024-06-04
Applicant: 大连理工大学
Abstract: 本发明属于纤维增强复合材料增材制造技术领域，公开了一种连续纤维增强热塑性树脂预浸丝的制备装置及方法。针对预浸丝制备过程中树脂粘度大、树脂/纤维间浸渍压力不足，导致制备的预浸丝浸渍程度低、力学性能差的问题，设计了具备剪切稀化功能的同向双螺杆剪切单元，降低树脂粘度，提高树脂流动性；在此基础上，设计了可控浸渍压力的双波浪流道浸渍单元，增大了树脂/纤维间的浸渍压力，提高了预浸丝的树脂/纤维浸渍程度和力学性能。本发明通过双螺杆剪切单元和双波浪流道浸渍单元的配合工作，制备出浸渍程度高，力学性能好的预浸丝。
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公开(公告)号：CN113858614B
公开(公告)日：2023-11-24
申请号：CN202111140451.1
申请日：2021-09-28
Applicant: 大连理工大学
Abstract: 本发明属于复合材料设计制造领域，公开了一种连续纤维多层蜂窝夹层板及其一体化成形方法，多层蜂窝夹层板包括下面板、蜂窝芯子、中间板和上面板，上、下面板分别位于蜂窝夹层板的上下两端，中间板位于两层蜂窝芯子之间，夹层板整体采用连续纤维复合材料经3D打印实现一体化成形。制造过程中连续纤维与基体材料经设备喷头加热后连续挤出成形，喷头在工作台表面成形蜂窝夹层板的下面板，然后在下面板上进行蜂窝芯子的成形，随后在蜂窝芯子上成形中间板，之后多次进行蜂窝芯子和中间板的成形，最后在最上层的蜂窝芯子上成形蜂窝夹层板的上面板。本发明通过将连续纤维复合材料与3D打印技术相结合，实现了多层蜂窝夹层板质量一体化成形。
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公开(公告)号：CN115592957A
公开(公告)日：2023-01-13
申请号：CN202211136258.5
申请日：2022-09-19
Applicant: 大连理工大学(CN)
Abstract: 本发明属于异种材料连接领域，提出一种叠层结构熔融连接装置及其位置自适应控制方法。叠层结构熔融连接装置具有“预压紧施压‑待连接材料加热‑随动保压”功能，通过在与材料表面接触的施压装置上布置位移传感器，实时获取连接过程中预压紧施压和随动保压装置沿材料厚度方向的位置，再根据连接过程情况与结构几何曲率特征计算得到待加热装置与工件表面的距离，与初始设置值比对进行实时调整，从而实现材料预压紧、连续熔融连接和最终保压全阶段的加热装置位置控制。为大型或曲面叠层结构的熔融连接提供了一种有效方法，能够满足航空航天、高铁和汽车等领域对复材与金属材料连接的需求。
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