[发明专利]一种纤维束及其使用方法

说明书

本发明提供一种纤维束及其使用方法，涉及3D打印技术领域，所述纤维束包括一根非磁性纤维、至少一根磁性纤维和连接装置；所述连接装置包括固定相连的固定部和限位部，其中所述非磁性纤维与所述固定部固定连接，所述磁性纤维与所述限位部转动连接。本发明提供的纤维束，利用施加的电场或者磁场来对磁性纤维的分布方向进行调整，使得纤维束中的纤维呈非一维状态分布，从而能够使制备的3D打印材料中的各个方向上均可分布有延伸方向与该方向一致的纤维，从而能够提高3D打印材料的性能在各方向上的一致性，解决3D打印材料的性能存在各向异性的问题。

技术领域

本发明涉及3D打印技术领域，具体而言，涉及一种纤维束及其使用方法。

背景技术

3D打印技术是改变制造业生态的一项革命性技术。与传统制造技术相比，3D打印技术缩短了产品的设计周期，提高了生产效率，且不需要制造模具，降低了生产成本。目前现有的3D打印技术仍处于初步的研究阶段，存在诸多瓶颈，尚需要多方面深入研究。

3D打印技术应用于复合材料领域，制造的复合材料制品具有轻质高强的性能，但仍存在一定问题，比如由于3D打印技术是以常温或高温束状材料形式进行增材制造，打印的束状材料之间的粘结强度要低于其自身的强度，这就带来了3D打印材料性能的各向异性；因此，束状材料之间的粘结强度成为影响3D打印材料性能的薄弱部位。

发明内容

本发明解决的问题是因束状材料之间的粘结强度低于其自身的强度，导致3D打印材料性能的各向异性。

为解决上述问题，本发明提供一种纤维束，包括一根非磁性纤维、至少一根磁性纤维和连接装置；

所述连接装置包括固定相连的固定部和限位部，其中所述非磁性纤维与所述固定部固定连接，所述磁性纤维与所述限位部转动连接。

可选地，所述非磁性纤维为聚乙烯纤维或玻璃纤维。

可选地，所述磁性纤维为磁化后的钢纤维或磁化后的碳纤维。

可选地，所述固定部上设置有固定槽；所述固定槽适于与所述非磁性纤维相配合，以对所述非磁性纤维进行固定。

可选地，所述限位部包括第一限位槽，所述磁性纤维于所述第一限位槽内沿第一平面进行转动。

可选地，所述第一限位槽包括相互贯通的第一限位孔和第二限位孔，所述第一限位孔和所述第二限位孔均沿所述第一平面进行分布，其中所述第一限位孔的分布方向与所述固定槽的分布方向形同，且所述第二限位孔与所述第一限位孔的分布方向相垂直。

可选地，所述限位部还包括第二限位槽，所述磁性纤维于所述第二限位槽内沿第二平面进行转动；所述第二平面与所述第一平面相垂直。

可选地，所述第二限位槽包括相互贯通的第三限位孔和第四限位孔，所述第三限位孔与所述第四限位孔均沿所述第二平面进行分布，其中所述第三限位孔的分布方向与所述固定槽的分布方向相同，且所述第四限位孔与所述第三限位孔的分布方向相垂直。

本发明的另一目的在于提供一种如上所述的纤维束的使用方法，包括如下步骤：

S1：纤维束中非磁性纤维与磁性纤维的延伸方向相同，所述纤维束呈一维状态；

S2：对所述纤维束施加电场或磁场；

S3：调整所述电场或所述磁场的方向，所述磁性纤维发生转动，所述纤维束呈非一维状态；

S4：去除所述电场或所述磁场，所述纤维束保持所述非一维状态。

可选地，所述纤维束呈非一维状态包括，所述纤维束呈二维状态，或，所述纤维束呈三维状态。

与现有技术相比，本发明提供的纤维束具有如下优势：