CN216192016U - 一种高强度高韧性的木粉-碳纤维复合材料3d打印线材 - Google Patents
一种高强度高韧性的木粉-碳纤维复合材料3d打印线材 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型公开了一种高强度高韧性的木粉‑碳纤维复合材料3D打印线材，线材从内到外包括碳纤维束芯、木粉‑尼龙复合材料层、聚乳酸层三个部分。碳纤维束芯为单股碳纤维束构成或由多股碳纤维束螺旋缠绕而成，木粉‑尼龙复合材料固化在碳纤维束芯外周，聚乳酸固化于线材的最外层。该线材具有高强度、高韧性的优点，可用于家具制造和房屋装饰装修等领域。
Description
技术领域
本实用新型涉及3D打印材料领域，具体涉及一种用于房屋装修的具有高强度高韧性的木粉-碳纤维复合材料3D打印线材。
背景技术
熔融沉积成型3D打印技术具有成本低、高效制造、复杂成型等优点。以聚乳酸作为打印材料存在韧性差、易断裂、热稳定性差的缺点，而碳纤维具有高强度高韧性的力学性能，木粉具有绿色环保优点。目前在家具制造和房屋装饰装修等领域，尚无高强高韧性的3D打印线材。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种高强度高韧性的木粉-碳纤维复合材料3D打印线材，其具有轻质高强、高韧性、成本低、绿色环保的优点，可用于家具制造和房屋装饰装修等领域。
本实用新型采用的技术方案为：一种高强度高韧性的木粉-碳纤维复合材料3D打印线材，该线材从内到外包括碳纤维束芯、木粉-尼龙复合材料层和聚乳酸层三个部分；
所述线材横截面为圆形或方形，横截面的直径或宽度为2～10mm；
所述碳纤维束芯为单股碳纤维束构成或由多股碳纤维束螺旋缠绕而成，单股碳纤维束包含纤维数量在6000～12000之间，三股、七股碳纤维束中的单股包含纤维数量分别在3000～6000、1000～3000之间；
碳纤维束芯在拉直状态下，通过浸润熔融态木粉-尼龙复合物之后凝固定型。
作为优选，所述碳纤维束芯的直径为1mm。
作为优选，所述木粉-尼龙复合材料层的厚度为碳纤维束芯直径或厚度的1～1.5倍。
作为优选，所述聚乳酸层的厚度为碳纤维束芯直径或厚度的1～2.0倍。
有益效果：本实用新型线材具有高强度、高韧性的优点，可用于家具制造和房屋装饰装修等领域。
附图说明
图1是本实用新型的一种圆形截面高强度高韧性的木粉-碳纤维复合材料3D打印线材的结构示意图；
图2是本实用新型的一种方形截面高强度高韧性的木粉-碳纤维复合材料3D打印线材的结构示意图。
其中，1为碳纤维束芯，2为木粉-尼龙复合材料层，3为聚乳酸层。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
实施例1,
如图1为一种高强度高韧性的木粉-碳纤维复合材料3D打印线材，该线材从内到外包括碳纤维束芯1、木粉-尼龙复合材料层2和聚乳酸层3三个部分；
所述线材横截面为圆形或方形，横截面的直径或宽度为2～10mm；
所述碳纤维束芯1为单股碳纤维束构成或由多股碳纤维束螺旋缠绕而成，单股碳纤维束包含纤维数量在6000～12000之间，三股、七股碳纤维束中的单股包含纤维数量分别在3000～6000、1000～3000之间；
所述木粉-尼龙复合材料层2的厚度为碳纤维束芯1直径或厚度的1～1.5倍。所述聚乳酸层3的厚度为碳纤维束芯1直径或厚度的1～2.0倍。
该线材制作工艺步骤如下：
A、碳纤维束采用中国建材生产的T300丝束，使用4束3k碳纤维经过螺旋缠绕得到直径1mm的碳纤维束芯。
B、尼龙选用日本东丽公司生产的PA11型号，木粉采用松木研磨成的粉末，木粉和熔融态尼龙在185℃环境下均匀混合。
C、碳纤维束芯用张力机拉直后，浸润在熔融态木粉-尼龙复合物中。采用拉挤工艺和凝固定型技术，制成3mm直径的碳纤维束、木粉-尼龙复合物。
D、将3mm直径碳纤维、木粉-尼龙复合物浸润在熔融态聚乳酸中，采用拉挤工艺与凝固定型技术，制成5mm直径的复合材料3D打印线材。
实施例2
如图2所示，该实施例与实施例1不同之处在于：所述线材为方形截面。
以上结合附图对本实用新型的实施方式做出详细说明，但本实用新型不局限于所描述的实施方式。对本领域的普通技术人员而言，在本实用新型的原理和技术思想的范围内，对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变形仍落入本实用新型的保护范围内。
Claims (4)
1.一种高强度高韧性的木粉-碳纤维复合材料3D打印线材，其特征在于：该线材从内到外包括碳纤维束芯、木粉-尼龙复合材料层和聚乳酸层三个部分；
所述线材横截面为圆形或方形，横截面的直径或宽度为2～10mm；
所述碳纤维束芯为单股碳纤维束构成或由多股碳纤维束螺旋缠绕而成，单股碳纤维束包含纤维数量在6000～12000之间，三股、七股碳纤维束中的单股包含纤维数量分别在3000～6000、1000～3000之间。
2.根据权利要求1所述的一种高强度高韧性的木粉-碳纤维复合材料3D打印线材，其特征在于：所述碳纤维束芯的直径为1mm。
3.根据权利要求1所述的一种高强度高韧性的木粉-碳纤维复合材料3D打印线材，其特征在于：所述木粉-尼龙复合材料层的厚度为碳纤维束芯直径或厚度的1～1.5倍。
4.根据权利要求1所述的一种高强度高韧性的木粉-碳纤维复合材料3D打印线材，其特征在于：所述聚乳酸层的厚度为碳纤维束芯直径或厚度的1～2.0倍。
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| CN202122473022.8U CN216192016U (zh) | 2021-10-14 | 2021-10-14 | 一种高强度高韧性的木粉-碳纤维复合材料3d打印线材 |
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