一种纤维复合材料的制备方法及其专用设备

    公开(公告)号:CN107053668B

    公开(公告)日:2019-01-29

    申请号:CN201710293469.2

    申请日:2017-04-28

    Applicant: 清华大学

    Abstract: 一种纤维复合材料的制备方法及其专用设备,属于复合材料制备技术领域。所述设备包括机架、纤维处理模块、光固化成形模块以及含有控制软件的计算机;其方法首先将制件的三维实体模型利用分层软件进行切片分层,然后调用纤维处理模块按照设定的铺展纤维路径程序,对纤维进行特定区域的分布处理,再调用运动机构,实现预制纤维在制件表面的载入;最后结合光固化成形系统实现光固化材料和纤维材料复合的单层打印,层层累积得到纤维增强树脂制件或纤维复合陶瓷坯件,其中纤维复合陶瓷坯件通过后处理和脱脂、烧结可得到纤维增强陶瓷制件。本发明纤维的含量、分布区域可控,可灵活的对树脂/陶瓷基体中的纤维增强体进行设计。

    一种利用纤维材料对光固化零件进行层内复合的方法

    公开(公告)号:CN106476266B

    公开(公告)日:2019-01-29

    申请号:CN201610849771.7

    申请日:2016-09-26

    Applicant: 清华大学

    Abstract: 一种利用纤维材料对光固化零件进行层内复合的方法,该方法包括如下步骤:首先利用三维造型软件在计算机中生成零件的三维实体模型,用分层软件将其分成厚度为10~200μm的一系列薄层,得到每层形状;将每个薄层中所需的纤维分布和纤维种类输入计算机;进行倒立式光固化打印,抬升成型台,由纤维喷头按照该层所需的纤维分布位置和种类在光敏树脂上表面施加相应的纤维材料;进给成型台,将纤维材料压入光敏树脂层内部,进行光固化操作后,纤维材料被固定于对应层内;重复施加纤维,进给成型台,光固化的操作完成零件打印。该方法操作简单,可灵活调整施加纤维的位置和种类,实现纤维材料在光固化零件层内的复合。

    一种抑制铸件热裂的方法
    23.
    发明公开

    公开(公告)号:CN108436037A

    公开(公告)日:2018-08-24

    申请号:CN201810141851.6

    申请日:2018-02-11

    Applicant: 清华大学

    Abstract: 一种抑制铸件热裂的方法,采用以下步骤获得用于铸造铸件的型壳:制备含有碱性氢氧化物的水溶液;使用含有碱性氢氧化物的水溶液对铸件容易出现热裂的部位对应的型壳处进行局部浸渍;焙烧型壳,获得局部含有碱性氧化物的型壳。本发明操作简单、灵活,可靠性强;通过调整浸渍液的溶质成分、浓度及浸渍总量,控制型壳碱性氧化物含量,增加型壳在高温下玻璃相的生成,有效地改善了型壳的退让性,抑制了金属热裂缺陷的发生。

    复合陶瓷粉体及陶瓷成型方法

    公开(公告)号:CN107540379A

    公开(公告)日:2018-01-05

    申请号:CN201710785782.8

    申请日:2017-09-04

    Applicant: 清华大学

    Abstract: 本发明提供一种用于光固化的复合陶瓷粉体,包括陶瓷粉体及包覆于所述陶瓷粉体表面的包覆层,所述包覆层的颜色浅于所述陶瓷粉体的颜色。本发明还提供一种陶瓷成型方法,包括:提供上述用于光固化的复合陶瓷粉体;配制包括所述复合陶瓷粉体的陶瓷浆料;生成待打印零件的三维实体模型,确定打印层厚并将所述三维实体模型按照所述层厚进行分层;以及光固化3D打印所述陶瓷浆料,生成零件坯体。

    一种基于光固化成型的陶瓷基层间复合材料及其制备方法

    公开(公告)号:CN107032797A

    公开(公告)日:2017-08-11

    申请号:CN201710398800.7

    申请日:2017-05-31

    Applicant: 清华大学

    Abstract: 一种基于光固化成型的陶瓷基层间复合材料及其制备方法,该陶瓷基层间复合材料按体积百分比计,含有10‑70vol%的光固化树脂、20‑70vol%的改性无机粉料和填料,其中光固化树脂含有光固化树脂预聚体、活性稀释剂和光引发剂。本发明方法结合陶瓷结构性能、金属陶瓷的电性能、多孔陶瓷的化学性能,对各材料的成分进行优化配比,再利用光固化成型技术,获得多功能集成的陶瓷基复合材料,使不同的光固化陶瓷基材料能够进行层间复合;实现了层间复合的灵活、多种材料性能优势的集合。用本发明材料制备的陶瓷产品,材料兼容度高,能灵活实现各种性能需求,可应用于通信电子、半导体、生物医疗等行业。

    一种利用纤维材料对光固化零件进行层内复合的方法

    公开(公告)号:CN106476266A

    公开(公告)日:2017-03-08

    申请号:CN201610849771.7

    申请日:2016-09-26

    Applicant: 清华大学

    CPC classification number: B33Y10/00

    Abstract: 一种利用纤维材料对光固化零件进行层内复合的方法,该方法包括如下步骤:首先利用三维造型软件在计算机中生成零件的三维实体模型,用分层软件将其分成厚度为10~200μm的一系列薄层,得到每层形状;将每个薄层中所需的纤维分布和纤维种类输入计算机;进行倒立式光固化打印,抬升成型台,由纤维喷头按照该层所需的纤维分布位置和种类在光敏树脂上表面施加相应的纤维材料;进给成型台,将纤维材料压入光敏树脂层内部,进行光固化操作后,纤维材料被固定于对应层内;重复施加纤维,进给成型台,光固化的操作完成零件打印。该方法操作简单,可灵活调整施加纤维的位置和种类,实现纤维材料在光固化零件层内的复合。

    一种利用随形冷铁及强制对流对熔模铸件局部冷却的方法

    公开(公告)号:CN105750499A

    公开(公告)日:2016-07-13

    申请号:CN201610251889.X

    申请日:2016-04-21

    Applicant: 清华大学

    CPC classification number: B22C9/04 B22D27/04

    Abstract: 一种利用随形冷铁及强制对流对熔模铸件局部冷却的方法,该方法包括如下步骤:先在铸件蜡模上制备面层型壳、过渡层型壳,以及背层型壳的前2‐4层;制备内含金属管的附属蜡模,贴合并粘附于铸件所需冷却部分对应的型壳外侧;进行后续背层制壳操作;进行脱蜡、焙烧操作后,在需要冷却的部位对应的型壳处获得内含金属管的附属型壳;在附属型壳内浇注进入低熔点高沸点金属液,冷却后获得内含金属管的随形冷铁;进行铸件浇注,金属管内通入流体进行对流冷却;回收随形冷铁及金属管。该方法操作简单,不明显增加生产周期,可灵活调整随形冷铁的形状、大小,通入流体的种类和流量,实现对熔模精密铸件进行可控的强制冷却。

    一种对熔模铸造型壳局部可调控的延时加压方法

    公开(公告)号:CN105710305A

    公开(公告)日:2016-06-29

    申请号:CN201610251902.1

    申请日:2016-04-21

    Applicant: 清华大学

    CPC classification number: B22C9/04

    Abstract: 一种对熔模铸造型壳局部可调控的延时加压方法,涉及熔模铸造型壳技术领域。该方法制备若干个含有发气物质的耐火袋,制壳前在所需加压部位对应的蜡模处置入耐火袋,在后续的制壳过程中将此袋固定并密封于型壳和蜡模内部;脱蜡后此袋悬挂于型壳内部,焙烧和浇注后则完全浸没于金属液中;在浇注后凝固前的冷却过程中,使用外部加热装置对含有发气物质的耐火袋所对应的型壳处进行外部加热,发气物质受热发气,达到局部延时加压的效果。本发明操作简单、灵活,可靠性强;通过可调控的延时局部加压提高金属液的补缩能力,减少关键部位缩孔缩松出现几率,增加铸件结晶致密性,解决了熔模铸造局部难以补缩的问题。

    一种熔模铸造冷铁局部冷却方法

    公开(公告)号:CN103192027A

    公开(公告)日:2013-07-10

    申请号:CN201310105462.5

    申请日:2013-03-28

    Applicant: 清华大学

    Inventor: 吕志刚 申辰

    Abstract: 一种熔模铸造冷铁局部冷却技术,包括如下步骤:1.按照正常的熔模铸造工艺制作蜡模;2.根据铸件热节处的外表面形状设计冷铁以及与冷铁形状、尺寸相同的蜡块,设计的冷铁和蜡块的内表面与铸件热节处的外表面形状贴合,并使冷铁和蜡块带有定位台,然后制作冷铁和蜡块;3.将蜡块固定于蜡模上需要局部激冷的部位,并与蜡模表面严密贴合;4.在蜡模表面制壳,使蜡块的定位台一部分裸露于型壳之外;5.将型壳脱蜡;6.将型壳进行高温焙烧;7.将冷铁固定于型壳开口处,通过定位台定位;8.型壳预热后进行浇注,冷铁处形成局部的激冷效果。通过以上步骤,可以增强铸件热节处的换热,形成激冷效果,从而达到减少铸件缩孔缩松缺陷的目的。

    一种真空辅助重力浇注熔模铸造薄壁铸件的方法

    公开(公告)号:CN101058115A

    公开(公告)日:2007-10-24

    申请号:CN200710100376.X

    申请日:2007-06-11

    Applicant: 清华大学

    Abstract: 一种真空辅助重力浇注熔模铸造薄壁铸件的方法,涉及一种铸造浇注方法,尤其涉及生产各种薄壁、复杂熔模铸造零件的方法,属于熔模铸造技术领域。将焙烧好的熔模铸造型壳安放在容器内的固定装置上;型壳与容器上盖之间安放密封装置,盖上容器上盖;调节固定装置,使型壳与容器之间形成密闭空间;必要时开启加热装置使型壳温度保持在工艺要求的温度;开启真空系统,使上述密闭空间内建立起相应的真空度;型壳内部产生负压后,向型壳中浇注金属液,金属液填满型壳;关闭真空系统;释放真空;清理型壳后,得到充型完整的铸件。本发明的设备结构简单、投资小、操作方便;可以大大提高薄壁熔模铸件的成品率和金属利用率,降低生产成本。

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