本發(fā)明涉及高分子材料增材制造,具體為一種無縫雙塑高腔管的加工制造工藝,采用增材制造工藝制造無縫雙塑高腔管。
背景技術(shù):
1、增材制造(即3d打印)是高分子材料常用的一種成型工藝,常用在工業(yè)領(lǐng)域的產(chǎn)品試制研發(fā)或者非工業(yè)領(lǐng)域的復(fù)雜三維物體制造比如工藝品的制造。
2、無縫雙塑高腔管是公司所高頻研發(fā)的一種波紋管,是由內(nèi)層塑料管為基管,外表面復(fù)合空心外壁塑料管形成,材質(zhì)為hdpe,由于外壁的梯形截面呈現(xiàn)高長(zhǎng)型特點(diǎn)(寬高比>1),因此需要通過設(shè)置加強(qiáng)筋、加強(qiáng)壁或者植入增強(qiáng)材料等手段來確保其強(qiáng)度。對(duì)于這類管材,即使是為了進(jìn)行工藝驗(yàn)證,也需要為每種工藝條件所對(duì)應(yīng)的設(shè)計(jì)尺寸及結(jié)構(gòu)一對(duì)一設(shè)計(jì)復(fù)雜的共擠模頭并且上線生產(chǎn)樣品,但為了獲得一款成熟的產(chǎn)品,前期設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)組是非常多的,這導(dǎo)致模具成本巨大,而且,設(shè)備占用也對(duì)生產(chǎn)節(jié)奏造成很大影響。
3、雖然增材制造技術(shù)已經(jīng)成熟的應(yīng)用在高分子材料制品的試制研發(fā)中,但在無縫雙塑高腔管的制造方面,尚沒有任何應(yīng)用,這是因?yàn)樾枰朔恍┘夹g(shù)上的困難。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明正是為了解決背景技術(shù)中的問題,提供了一種基于增材制造工藝的無縫雙塑高腔管的加工制造工藝。
2、技術(shù)方案
3、一種無縫雙塑高腔管的加工制造工藝,包括如下步驟:
4、s1,截取所需長(zhǎng)度的預(yù)制塑料內(nèi)管,裝夾在位于打印頭下方的可旋轉(zhuǎn)夾具上,在起始打印位置設(shè)置基底板并使基底板水平;
5、s2,定位打印頭后,打印頭開始在基底板上按照預(yù)先設(shè)計(jì)的空心外壁塑料外管的結(jié)構(gòu)逐層打印空心外壁塑料外管的外管主管段,每打印預(yù)定層數(shù)或者預(yù)定厚度后,通過操作旋轉(zhuǎn)夾具使預(yù)制塑料內(nèi)管調(diào)整一定角度,重新定位打印頭,在已打印完成部分上表面上繼續(xù)打印外管主管段;
6、s3,重復(fù)步驟s2中的打印和角度調(diào)整操作,直到完成外管主管段的打印;
7、s4,通過操作旋轉(zhuǎn)夾具調(diào)整預(yù)制塑料內(nèi)管角度,使空心外壁塑料外管未打印的缺口部位朝上并居中;
8、s5,定位打印頭,在所述缺口部位逐層打印空心外壁塑料外管的外管封口段,先將外管封口段的腰部和豎筋打印完成,再在腰部和豎筋之間的空腔內(nèi)塞入支撐片,最后打印外管封口段的上底,從而完成整個(gè)空心外壁塑料外管的打印。
9、在一個(gè)進(jìn)一步的實(shí)施方案中,還包括步驟s6,將制備完成的無縫雙塑高腔管用于結(jié)構(gòu)分析或性能檢測(cè)試驗(yàn)。
10、在一個(gè)進(jìn)一步的實(shí)施方案中,步驟s1中,將基底板以粘貼或者熱熔的方式設(shè)置到預(yù)制塑料內(nèi)管上。
11、在一個(gè)進(jìn)一步的實(shí)施方案中,步驟s1中,將多個(gè)所述基底板沿所述預(yù)制塑料內(nèi)管的軸向等間距設(shè)置到預(yù)制塑料內(nèi)管上。
12、在一個(gè)進(jìn)一步的實(shí)施方案中,步驟s2中,所述打印頭以絲材為原料。
13、在一個(gè)進(jìn)一步的實(shí)施方案中,步驟s3中,在重復(fù)打印和角度調(diào)整操作的過程中,當(dāng)繼續(xù)調(diào)整預(yù)制塑料內(nèi)管角度會(huì)使外管主管段打印完成部分與打印頭產(chǎn)生干涉時(shí),視為外管主管段打印完成。
14、在一個(gè)進(jìn)一步的實(shí)施方案中,在步驟s4之前或之后,拆除所述基底板。
15、在一個(gè)進(jìn)一步的實(shí)施方案中,所述支撐片由可崩解材料制成。
16、在一個(gè)進(jìn)一步的實(shí)施方案中,步驟s5之后,還包括通過在外管封口段部位施加外力使所述支撐片崩解的操作。
17、在一個(gè)進(jìn)一步的實(shí)施方案中,同一個(gè)預(yù)制塑料內(nèi)管上的多個(gè)空心外壁塑料外管同步打印或者逐個(gè)打印。
18、有益效果
19、本發(fā)明提供的一種無縫雙塑高腔管的加工制造工藝,首次將增材制造技術(shù)應(yīng)用于無縫雙塑高腔管的加工制造并克服了增材制造中從建模到成型過程中的困難,研發(fā)試驗(yàn)階段不再需要為每種工藝條件所對(duì)應(yīng)的設(shè)計(jì)尺寸及結(jié)構(gòu)一對(duì)一設(shè)計(jì)復(fù)雜的共擠模頭并且上線生產(chǎn)樣品,為豐富實(shí)驗(yàn)組數(shù)量、研發(fā)出更成熟的產(chǎn)品提供了便利,大幅度降低了模具成本并且減少了對(duì)生產(chǎn)設(shè)備的占用。
1.一種無縫雙塑高腔管的加工制造工藝,其特征在于,包括如下步驟:
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無縫雙塑高腔管的加工制造工藝,其特征在于,還包括步驟s6,將制備完成的無縫雙塑高腔管用于結(jié)構(gòu)分析或性能檢測(cè)試驗(yàn)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無縫雙塑高腔管的加工制造工藝,其特征在于,步驟s1中,將基底板(3)以粘貼或者熱熔的方式設(shè)置到預(yù)制塑料內(nèi)管(2)上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無縫雙塑高腔管的加工制造工藝,其特征在于,步驟s1中,將多個(gè)所述基底板(3)沿所述預(yù)制塑料內(nèi)管(2)的軸向等間距設(shè)置到預(yù)制塑料內(nèi)管(2)上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無縫雙塑高腔管的加工制造工藝,其特征在于,步驟s2中,所述打印頭(1)以絲材為原料。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無縫雙塑高腔管的加工制造工藝,其特征在于,步驟s3中,在重復(fù)打印和角度調(diào)整操作的過程中,當(dāng)繼續(xù)調(diào)整預(yù)制塑料內(nèi)管(2)角度會(huì)使外管主管段(41)打印完成部分與打印頭(1)產(chǎn)生干涉時(shí),視為外管主管段(41)打印完成。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無縫雙塑高腔管的加工制造工藝,其特征在于,在步驟s4之前或之后,拆除所述基底板(3)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無縫雙塑高腔管的加工制造工藝,其特征在于,所述支撐片(5)由可崩解材料制成。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的無縫雙塑高腔管的加工制造工藝,其特征在于,步驟s5之后,還包括通過在外管封口段(42)部位施加外力使所述支撐片(5)崩解的操作。
10.根據(jù)權(quán)利要求1-9任一項(xiàng)所述的無縫雙塑高腔管的加工制造工藝,其特征在于,同一個(gè)預(yù)制塑料內(nèi)管(2)上的多個(gè)空心外壁塑料外管(4)同步打印或者逐個(gè)打印。