[发明专利]一种固体推进剂的立式增材制造方法

说明书

本发明提供的一种固体推进剂的立式增材制造方法，属于固体推进剂的制备技术领域，包括：在预混系统中采用至少两组设备分别处理金属添加剂和氧化剂，使金属添加剂与粘合剂预混合为主料，使氧化剂与固化剂预混合为浆料；固化剂中为异氰酸酯；在混合机中将主料和浆料混合为推进剂原料；将推进剂原料输送至推进剂打印喷头的通道内，并根据需要调节推进剂打印喷头的输出流量大小；通过执行机构驱动推进剂打印喷头在竖直设置的装药燃烧室内进行三自由度运动，通过推进剂打印喷头将推进剂原料喷出，使推进剂原料在装药燃烧室内逐层堆砌成型。本发明的立体增材制造能够加快固体推进剂的原型制造，无需复杂的组合式芯模，简单快速成型。

技术领域

本发明涉及固体推进剂的制备技术领域，具体涉及一种固体推进剂的立式增材制造方法。

背景技术

固体推进剂是由固化剂、金属燃料、氧化剂、含能材料等组分组成。在固体推进剂的制备过程中，需要将固体推进剂的组分进行均匀混合形成料浆，然后将料浆进行输送到成型装置中进行固化成型。传统推进剂贴壁浇注工艺需要组合式芯模，药柱力学性能差，药柱成型精度低，工艺复杂，周期长，成本高。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中固体推进剂的成型精度低，工艺复杂，周期长的缺陷，从而提供一种工艺简单的固体推进剂的立式增材制造方法。

为了解决上述技术问题，本发明提供的固体推进剂的立式增材制造方法，包括：

在预混系统中采用至少两组设备分别处理金属添加剂和氧化剂，使所述金属添加剂与粘合剂预混合为主料，使所述氧化剂与固化剂预混合为浆料；其中，所述固化剂中为异氰酸酯；

在混合机中将所述主料和所述浆料混合为推进剂原料；

将推进剂原料输送至推进剂打印喷头的通道内，并根据需要调节推进剂打印喷头的输出流量大小；

通过执行机构驱动推进剂打印喷头在竖直设置的装药燃烧室内进行三自由度运动，通过推进剂打印喷头将推进剂原料喷出，使推进剂原料在装药燃烧室内逐层堆砌成型。

作为优选方案，还包括以下步骤：

在推进剂原料从推进剂打印喷头的通道内喷出后，通过加热使推进剂原料固化成型。

作为优选方案，还包括：

在所述推进剂打印喷头输出推进剂原料的过程中，通过砂型打印喷头输出砂型支撑。

作为优选方案，所述推进剂打印喷头内具有多个不同直径的通道。

作为优选方案，所述推进剂打印喷头内的多个通道为同心设置。

本发明技术方案，具有如下优点：

1.本发明提供的固体推进剂的立式增材制造方法，在预混系统中采用至少两组设备分别处理金属添加剂和氧化剂，能够减少所述金属添加剂和氧化剂的接触，避免混合接触出现摩擦静电和热积聚，导致燃烧甚至爆炸的危险；推进剂原料输送至推进剂打印喷头的通道内，通过执行机构驱动推进剂打印喷头在横向设置的装药燃烧室内进行三自由度运动，通过推进剂打印喷头将推进剂原料喷出，使推进剂原料在装药燃烧室内逐层堆砌成型，能够加快燃烧室内固体推进剂的原型制造，无需复杂的组合式芯模，简单快速成型。

2.本发明提供的固体推进剂的立式增材制造方法，在推进剂原料从推进剂打印喷头的通道内喷出后，通过加热使推进剂原料快速固化成型。

3.本发明提供的固体推进剂的立式增材制造方法，砂型支撑能够暂时封堵固体推进剂的穿孔，并在固体推进剂打印完成后用手取出；避免固体推进剂打印过程中将其中心的穿孔堵住。

4.本发明提供的固体推进剂的立式增材制造方法，推进剂打印喷头内具有多个不同直径的通道，能够适应不同尺寸精度和速度需要的固体推进剂的打印。