[发明专利]一种丁羟固体推进剂光热复合固化快速3D打印成型方法

权利要求书

1.一种丁羟固体推进剂光热复合固化快速3D打印成型方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、将粘合剂与固体燃料在加热条件下混合均匀，再均匀混入氧化剂、光引发剂、热引发剂、固化催化剂，然后经过真空脱泡得到固体推进剂料浆；

步骤2、将步骤1混合均匀后的料浆输送到固定喷头处进行连续挤出；

步骤3、计算机软件控制打印平台进行三维运动以及控制固定喷头处料浆堆砌，同时采用紫外光照射和加热的方式对刚挤出的物料和堆砌好的物料进行预固化，根据红外测温监控所示的喷头下方物料温度实时调整加热功率；每完成一层物料的堆砌和预固化后打印平台下降一个层厚，得到预固化的固体推进剂打印体；

步骤4、将步骤3打印得到的预固化的固体推进剂打印体，置于恒温烘箱中进行后固化，获得固体推进剂成品。

2.根据权利要求1所述的丁羟固体推进剂光热复合固化快速3D打印成型方法，其特征在于，步骤1中所述的粘合剂为端羟基聚丁二烯（丁羟），平均分子量在2500~4500g/mol；

所述的固体燃料为铝粉、钛粉、镁铝合金粉、铝锌合金粉中的一种或两种以上的混合物；

所述的氧化剂为高氯酸铵、硝酸铵、黑索今、奥克托金、FOX-7中的一种或两种以上的混合物；

所述的光引发剂为安息香二甲醚、1-羟环己基苯甲酮、三缩三丙二醇二丙烯酸酯、异冰片基丙烯酸酯、2-甲基-1-(4-甲硫基苯基)-2-吗啉-1-丙酮中一种或两种以上的混合物；

所述的热引发剂为异佛尔酮二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、三(2-甲基氮丙啶)氧化膦、六亚甲基二异氰酸酯中一种或两种以上的混合物；

所述的固化催化剂为1,10-癸二硫醇和二月桂酸二丁基锡的混合物。

3.根据权利要求1所述的丁羟固体推进剂光热复合固化快速3D打印成型方法，其特征在于，粘合剂的含量占物料总质量的10~20%，氧化剂的含量占物料总质量的50~85%，固体燃料的含量占物料总质量的0~20%，光引发剂的含量占物料总质量的0.4~2.5%，热引发剂的含量占物料总质量的0.4~2.5%，固化催化剂含量占物料总质量的0.2~1%。

4.根据权利要求1所述的丁羟固体推进剂光热复合固化快速3D打印成型方法，其特征在于，步骤1中所述的粘合剂与固体燃料混合时的加热条件为30~40℃。

5.根据权利要求1所述的丁羟固体推进剂光热复合固化快速3D打印成型方法，其特征在于，固体燃料的颗粒直径在1~50μm，氧化剂颗粒直径在10~120μm。

6.根据权利要求1所述的丁羟固体推进剂光热复合固化快速3D打印成型方法，其特征在于，步骤2中混合均匀后的物料是采用螺杆式输送方式或活塞式输送方式进行输送的。

7.根据权利要求1所述的丁羟固体推进剂光热复合固化快速3D打印成型方法，其特征在于，步骤3中打印平台每下降一层的距离为0.05~1.0mm，打印平台水平运动速度为50~200mm/s，挤出喷头的喷口直径为0.3~3.0mm。

8.根据权利要求1所述的丁羟固体推进剂光热复合固化快速3D打印成型方法，其特征在于，步骤3中紫外光照射的方式包括对喷口处物料的点照射和对堆砌物料的面照射，其中，点照射所需紫外光3个光纤传输，出光口随固定喷头同步移动对刚挤出的物料进行照射，光纤出光口输出紫外光强度为1~30mW/cm²，波长范围在250~420nm；面照射所需紫外光由环形紫外光源提供，环形紫外光源随打印平台同步运动，其输出紫外光强度为0.5~20mW/cm²，波长范围在250~420nm。

9.根据权利要求1所述的丁羟固体推进剂光热复合固化快速3D打印成型方法，其特征在于，步骤3中对预固化物料加热方式包括油浴加热喷头和打印平台、热风加热周围空气。

10.根据权利要求10所述的对预固化物料加热方法，其特征在于，步骤3中喷头和打印平台的加热靠油浴循环系统实现，喷头与空气之间、打印平台与其下方的运动平台之间隔热，喷头与打印平台温度在50~70℃；热风温度在50~100℃。