大倾角悬臂部分支撑位置的选择，较小倾角的悬臂部分的无支撑打印，同时对悬臂部分手动或者自动添加支撑，然后进行数字化横截面切片，生成高效、连续、流畅的打印路径。
[0038]S300:采用3D打印机逐层打印三维蜂窝夹芯模型切片数据
[0039]根据本发明的实施例，将上述得到的三维蜂窝夹芯模型切片数据按顺序传输至3D打印机，采用3D打印机逐层打印三维蜂窝夹芯模型切片数据，待打印完成后，拆除悬臂部分的支撑，从而可以获得蜂窝夹芯。该步骤中，具体的打印实例如图2所示。发明人发现，基于3D打印技术分层打印、逐层叠加的原理，采用3D打印技术可以快速制备得到蜂窝夹芯，并且加工精度高，材料浪费少，从而可以显著降低蜂窝夹芯的生产成本，同时采用该方法可以根据需要制备得到含有不同厚度和不同形状的孔格的蜂窝夹芯，并且所得蜂窝单元的至少部分壁厚在沿蜂窝单元的中心向蜂窝单元两端的方向上逐渐增加，从而可以增加蜂窝夹芯与面板的接触面积，其次该方法可以制备得到具有曲面结构的蜂窝夹芯，从而满足非线性曲面结构的要求，另外，采用该方法所得蜂窝夹芯具有优异抗弯和抗压性能。
[0040]根据本发明的实施例，采用3D打印机逐层打印过程中，蜂窝夹芯的成型方式并不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，根据本发明的一个实施例，蜂窝夹芯可以采用挤出堆积成型、三维粉末粘结成型、选择性激光烧结成型、熔融沉积成型、数字光处理成型或立体光固化成型方式得到。具体的，将上述得到的三维蜂窝夹芯模型切片数据按照顺序依次传输到3D打印机，采用3D打印机逐层打印S200所得到的切片数据，即可得到蜂窝夹芯。
[0041]根据本发明的实施例，蜂窝夹芯可以具有多个孔格，并且每一个孔格上下贯通，根据本发明的具体实施例，孔格的截面可以呈圆形、椭圆形、六边形、菱形、矩形和三角形中的至少一种，即孔格的平面投影可以为圆形、椭圆形、六边形、菱形、矩形或三角形。由此，可以根据实际需要对蜂窝夹芯进行自由设计，从而满足不同承力的需求。根据本发明的实施例，多个孔格的尺寸、壁厚可以相同或不同。本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，例如，如果蜂窝夹芯上某个位置需要承受较大的压力，则可以将该位置的孔格尺寸做的小一些或壁厚制备的厚一些，由此，可以通过灵活的调节孔格的边长和壁厚来提高孔格的分布密度，进而进一步提高蜂窝夹芯的承载能力。根据本发明的实施例，沿着远离蜂窝单元的中心的方向上，蜂窝单元的壁厚逐渐增加。由此，通过增加靠近蜂窝单元两端的壁厚，增加了与面板的接触面积，从而提高了与面板的粘接性能，减少了应力集中和界面脱胶的风险，进而提高蜂窝夹芯板的整体承载能力。
[0042]根据本发明的实施例，蜂窝夹芯可以呈平面结构或曲面结构。由此，可以满足非线性曲面结构的要求，并实现复杂曲面结构的快速、高效、经济地成型。
[0043]根据本发明实施例的制备蜂窝夹芯的方法通过采用3D打印技术可以快速制备得到蜂窝夹芯，并且加工精度高，材料浪费少，从而可以显著降低蜂窝夹芯的生产成本，同时该方法可以制备得到含有不同厚度和不同形状的孔格的蜂窝夹芯，并且所得蜂窝单元的至少部分壁厚在沿蜂窝单元的中心向蜂窝单元两端的方向上逐渐增加，从而可以增加蜂窝夹芯与面板的接触面积，其次该方法所得蜂窝夹芯具有优异抗弯和抗压性能。
[0044]在本发明的另一个方面，本发明提出了一种蜂窝夹芯。根据本发明的实施例，如图3所示，蜂窝夹芯包括多个蜂窝单元10，并且蜂窝单元的至少部分壁厚在沿蜂窝单元的中心向蜂窝单元两端的方向上逐渐增加。需要说明的是，“蜂窝单元的中心”可以理解为蜂窝单元的中轴线的中心，“蜂窝单元的至少部分壁厚在沿蜂窝单元的中心向蜂窝单元两端的方向上逐渐增加”即靠近蜂窝单元的中心处壁厚较薄，而沿着远离蜂窝单元中心的方向上的壁厚逐渐变厚。根据本发明的具体实施例，该蜂窝夹芯是采用上述所述的制备蜂窝夹芯的方法制备得到的。由此，蜂窝夹芯中含有不同厚度和不同形状的孔格，并且所得蜂窝单元的至少部分壁厚在沿蜂窝单元的中心向蜂窝单元两端的方向上逐渐增加，从而可以增加蜂窝夹芯与面板的接触面积，并且该蜂窝夹芯可以为平面或曲面结构，从而满足非线性曲面结构的要求，另外，该蜂窝夹芯具有优异抗弯和抗压性能。需要说明的是，上述针对制备蜂窝夹芯的方法所描述的特征和优点同样适用于该蜂窝夹芯，此处不再赘述。
[0045]根据本发明的实施例，蜂窝夹芯可以具有多个孔格11，并且每一个孔格上下贯通，根据本发明的具体实施例，孔格的截面可以呈圆形、椭圆形、六边形、菱形、矩形和三角形中的至少一种，即孔格的平面投影可以为圆形、椭圆形、六边形、菱形、矩形或三角形。由此，可以根据实际需要对蜂窝夹芯进行自由设计，从而满足不同承力的需求。根据本发明的实施例，多个孔格的尺寸、壁厚可以相同或不同。本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，例如，如果蜂窝夹芯上某个位置需要承受较大的压力，则可以将该位置的孔格尺寸做的小一些或壁厚制备的厚一些，由此，可以通过灵活的调节孔格的边长和壁厚来提高孔格的分布密度，进而进一步提高蜂窝夹芯的承载能力。根据本发明的实施例，沿着远离蜂窝单元的中心的方向上，蜂窝单元的壁厚逐渐增加。由此，通过增加靠近蜂窝单元两段的壁厚，增加了与面板的接触面积，从而提高了与面板的粘接性能，减少了应力集中和界面脱胶的风险，进而提高蜂窝夹芯板的整体承载能力。
[0046]根据本发明的实施例，蜂窝夹芯可以呈平面结构或曲面结构。由此，可以满足非线性曲面结构的要求，并实现复杂曲面结构的快速、高效、经济地成型。
[0047]在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
[0048]尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
【主权项】
1.一种制备蜂窝夹芯的方法，其特征在于，包括: (1)提供3D打印机可识别的STL格式的三维蜂窝夹芯模型文件，所述三维蜂窝夹芯模型文件中的蜂窝单元的至少部分壁厚在沿所述蜂窝单元的中心向所述蜂窝单元两端的方向上逐渐增加； (2)将所述三维蜂窝夹芯模型文件进行打印流程优化，并添加悬臂部分的支撑，然后进行数字化横截面切片，以便得到三维蜂窝夹芯模型切片数据；以及 (3)采用3D打印机逐层打印所述三维蜂窝夹芯模型切片数据，以便获得蜂窝夹芯。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(3)中，所述蜂窝夹芯是采用挤出堆积成型、三维粉末粘结成型、选择性激光烧结成型、熔融沉积成型、数字光处理成型或立体光固化成型得到的。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述蜂窝夹芯具有多个孔格。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述孔格的截面呈圆形、椭圆形、六边形、菱形、矩形和三角形中的至少一种。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，多个所述孔格的尺寸、壁厚相同或不同。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述蜂窝夹芯呈平面结构或曲面结构。7.一种蜂窝夹芯，其特征在于，所述蜂窝夹芯包括多个蜂窝单元，所述蜂窝单元的至少部分壁厚在沿所述蜂窝单元的中心向所述蜂窝单元两端的方向上逐渐增加。8.根据权利要求7所述的蜂窝夹芯，其特征在于，所述蜂窝夹芯具有多个孔格，并且所述孔格的截面呈圆形、椭圆形、六边形、菱形、矩形和三角形中的至少一种。9.根据权利要求8所述的蜂窝夹芯，其特征在于，多个所述孔格的尺寸、壁厚相同或不同。10.根据权利要求7所述的蜂窝夹芯，其特征在于，所述蜂窝夹芯呈平面结构或曲面结构。
【专利摘要】本发明公开了一种蜂窝夹芯及其制备方法，该方法包括：(1)提供3D打印机可识别的STL格式的三维蜂窝夹芯模型文件所述蜂窝单元的至少部分壁厚在沿所述蜂窝单元的中心向所述蜂窝单元两端的方向上逐渐增加(2)将所述三维蜂窝夹芯模型文件进行打印流程优化，并添加悬臂部分的支撑，然后进行数字化横截面切片，以便得到三维蜂窝夹芯模型切片数据；以及(3)采用3D打印机逐层打印所述三维蜂窝夹芯模型切片数据，以便获得蜂窝夹芯。该方法可以显著提高蜂窝夹芯的生产效率，大幅提升蜂窝夹芯与面板的粘接性能，并且可以制备得到曲面结构的蜂窝夹芯。
【IPC分类】B29C67/00, B32B3/12, B33Y10/00
【公开号】CN105034361
【申请号】CN201510328944
【发明人】冯鹏, 孟鑫淼
【申请人】清华大学
【公开日】2015年11月11日
【申请日】2015年6月15日