现有方法在格栅结构的连续纤维增强路径规划方面存在不足,因此需要一种能够优化纤维含量和发挥纤维连续性的路径生成方法,以实现高效的3D打印成型。本技术提供了一种适用于连续纤维增强3D打印的格栅结构及其打印方法。该方法通过优化的路径规划实现以两个走向的格栅结构的打印,能够适应曲面打印和多边格栅扩展的需求。该结构设计允许打印附属边框等结构,并能够实现变厚度的格栅设计,以提高整体结构的力学性能。所述打印策略为树脂和连续纤维的复合打印,纤维通过一笔画路径形成主承载结构,树脂则用于区域填充,提升整体强度。本发明适用于航空航天、建筑及其他需要高性能复合材料结构的领域。
背景技术
随着增材制造(3D打印)技术的发展,复合材料逐渐成为高性能轻量化结构的主要选择。连续纤维增强复合材料(CFRC)因其优异的力学性能和轻质特性,在工程应用中展现了巨大的潜力。然而,传统制造工艺存在加工步骤复杂、模具成本高等问题,限制了其在复杂结构中的应用。
3D打印技术可以通过计算机辅助设计和制造(CAD/CAM)实现复杂几何形状的快速制造,同时允许在制造过程中集成多种材料,如树脂与连续纤维,形成复合材料结构。尤其是在格栅结构中,如何优化连续纤维的路径规划以及复合材料的填充策略,对提升格栅的力学性能至关重要。
实现思路