[发明专利]3D打印质子交换膜燃料电池电堆进气歧管的后处理方法

说明书

本发明公开了一种3D打印质子交换膜燃料电池电堆进气歧管的后处理方法，包括称3D打印出的进气歧管原型件的重量；根据进气歧管原型件的重量分别称取环氧树脂、环氧树脂稀释剂和环氧树脂固化剂；将环氧树脂与环氧树脂稀释剂混合均匀，将环氧树脂固化剂加到环氧树脂与环氧树脂稀释剂的混合物中并混合均匀，得渗透液；将渗透液采用表面渗透方式涂在进气歧管原型件表面上，直到渗透液完全渗透进气歧管原型件为止；擦去进气歧管原型件表面多余的渗透液，于常温下固化5～7小时；将常温固化后的进气歧管原型件于20～40℃下固化5～7小时，升温至40～70℃固化2～4小时；打磨、抛光表面即可。适用于3D打印出的进气歧管原型件的后处理。

技术领域

本发明涉及进气歧管3D打印领域，特别是涉及一种3D打印质子交换膜燃料电池电堆进气歧管的后处理方法。

背景技术

质子交换膜燃料电池(PEMFC)电堆进气歧管(maniford)是一种连接储氢罐及冷却水箱及空压机之后到金属双极板之前的进气、进水管路。它的功用是将压缩空气和压缩氢气分配到金属双极板的入口使其发生反应并输送冷却液降低电堆所产生的热量，使电堆稳定在一定的工作温度下。

目前，塑料进气歧管最主要的优点是成本较低，质量较轻。此外，由于聚酰胺(PA)的导热性比铝低，进入的空气温度较低。不仅可以改善热启动性能，提高电堆的功率，同时冷启动时可以一定程度避免管内热量散失，加快提高气体温度，而且塑料进气歧管内壁光滑，可减小空气流动阻力。由此我们选择PA66(尼龙)加矿纤的材料制造电堆进气歧管。

而选择性激光烧结(selective laser sintering，SLS)是一种3D打印(也称为增材制造、快速成形)技术，SLS技术基于离散堆积制造原理，将零件三维实体模型文件沿Z向分层切片，并生成STL文件，文件中保存着零件实体的截面信息。然后利用激光的热作用，根据零件的切片信息，将固体粉末材料层层粘结堆积，最终成形出零件原型或功能零件。

因此，可以选用SLS技术3D打印生产进气歧管，但由于SLS过程是在无外界驱动力的条件下完成的,所以高分子SLS成形件中或多或少会存在一定数量的孔隙，这些孔隙会使3D打印出的进气歧管出现不保压的情况，即在通气的情况下(0.5MP)，气体直接从零件表面渗出，不能达到进气歧管的功效。

发明内容

本发明的目的是为了克服上述背景技术的不足，提供一种3D打印质子交换膜燃料电池电堆进气歧管的后处理方法。

为了实现以上目的，本发明提供的一种3D打印质子交换膜燃料电池电堆进气歧管的后处理方法，包括以下步骤：

1)称量3D打印出的进气歧管原型件的重量；

2)根据所述进气歧管原型件的重量分别称取环氧树脂、环氧树脂稀释剂和环氧树脂固化剂，所述进气歧管原型件与所述环氧树脂的重量比为(2～2.5)：1，所述环氧树脂固化剂与所述环氧树脂的重量比为(0.2～0.3)：1，所述环氧树脂稀释剂与所述环氧树脂的重量比为(0.1～0.2)：1；

3)先将所述环氧树脂与所述环氧树脂稀释剂混合均匀，再将所述环氧树脂固化剂加入到所述环氧树脂与所述环氧树脂稀释剂的混合物中并混合均匀，得到渗透液；

4)将所述渗透液采用表面渗透的方式涂刷在所述进气歧管原型件的表面上，等到所述渗透液完全渗透所述进气歧管原型件为止；

5)擦去所述进气歧管原型件表面多余的所述渗透液，并于常温下固化5～7小时；

6)将常温固化后的所述进气歧管原型件先于20～40℃下固化5～7小时，再升温至40～70℃固化2～4小时；

7)打磨、抛光表面即可。