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[发明专利]一种承载储能一体化纤维结构电池及其3D打印方法-CN202310874981.1有效
发明人： 侯章浩;刘鹏;石会发;丁浩林;芮茂锟;杨毅然;徐猛 -专利权人：青岛理工大学
申请日： 2023-07-17 - 公布日： 2023-10-27 - 主分类号： H01M10/05 文献下载
摘要：本申请公开了一种承载储能一体化纤维结构电池及其3D打印方法，采用导电连续纤维丝束作为集流体，通过浸渍、烘干和加捻将负极活性物质锁定在连续纤维束中，然后将固态电解质挤压包覆在连续纤维丝束表面，再通过挤压将混有正极活性物质的固态电解质包覆连续纤维丝束表面；最后经过打印喷头，并与绝缘的热塑性树脂复合，按照打印路径，挤出形成具有复杂结构的承载储能一体化纤维结构电池。该技术能明显提高电池的承载能力，实现承载性能及储能功能的一体化设计与制造。
一种承载一体化纤维结构电池及其打印方法

[发明专利]一种3D打印连续碳纤维固态电池及其制备方法-CN202310946011.8在审
发明人： 侯章浩;丁浩林;石会发;杜雨森;李志豪;杨乐怡 -专利权人：青岛理工大学
申请日： 2023-07-31 - 公布日： 2023-10-24 - 主分类号： H01M10/058 文献下载
摘要：本发明属于固态电池技术领域，涉及一种3D打印连续碳纤维固态电池及其制备方法。所述连续碳纤维固态电池的正、负极集流体均为连续碳纤维，所述连续碳纤维通过预浸装置进行浸渍，使正极活性物质、负极活性物质分别粘附在正、负极对应的连续碳纤维表面；然后通过加捻装置加捻，固定正极活性物质和负极活性物质，形成电池的正极、负极；电池的正极、负极外表面均被固态电解质包裹；所述连续碳纤维固态电池采用3D打印逐层堆积的制造方式。本发明所研制的连续碳纤维固态电池，可以根据需求定制化外形，实现了电池的个性化和高性能化，有助于减轻运载等领域装备的重量，且生产成本低，具有广泛的应用前景。
一种打印连续碳纤维固态电池及其制备方法

[发明专利]一种基于3D打印的变刚度混杂连续纤维增强复合材料及制备方法-CN202111285710.X有效
发明人： 侯章浩;刘鹏;于慧莉;刘腾飞;贺金;李宇航;兰红波 -专利权人：陕西斐帛科技发展有限公司
申请日： 2021-11-05 - 公布日： 2023-09-19 - 主分类号： C08J5/04 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于3D打印的变刚度混杂连续纤维增强复合材料及制备方法，通过改变纤维类型、基体材料类型、纤维含量和纤维方向，实现变刚度混杂连续纤维增强复合材料的设计。与现有混杂连续纤维复合材料设计相比，本发明可通过材料类型和纤维分布的设计，匹配构件的应用条件、经济需求和载荷分布，极大化发挥纤维与基体材料的性能优势。同时，本发明所提制备方法，可以精确调控多种连续纤维、基体材料在构件中的位置分布，实现构件性能逐点可控，并且不需要模具，过程简单，实现了复杂变刚度混杂连续纤维增强复合材料的高性能低成本制备。
一种基于打印刚度混杂连续纤维增强复合材料制备方法

[发明专利]一种曲面分层3D打印路径规划方法及系统-CN202310501657.5在审
发明人： 侯章浩;郅定兴;刘鹏;贺金;郭政显;丁浩林;杨乐怡;兰红波 -专利权人：青岛理工大学
申请日： 2023-05-05 - 公布日： 2023-07-18 - 主分类号： B29C64/106 文献下载
摘要：本发明属于3D打印前处理技术领域，提供了一种曲面分层3D打印路径规划方法级系统，具体包括：对打印的具有曲面结构的构件进行三维建模；获取具有曲面结构模型的三角面片文件；解析三角面片(STL)文件的三角面片坐标；对曲面结构模型进行投影变换实现模型的三维实体变换；在变换后的三维实体模型中采用传统平面分层算法进行三维实体的路径规划；将采用平面分层算法完成路径规划后的三维实体模型反变换为原三维实体结构完成曲面路径规划。本发明采用曲面分层方式有效解决了平面分层时零件构建只能沿着固定单一方向进行打印，提高了零件的力学性能，解决了平面分层制造薄壁、微弯曲(壳型)等具有弯曲特征构件时强度无法满足问题。
一种曲面分层打印路径规划方法系统

[发明专利]一种曲面3D打印的误差评估方法及打印参数优化方法-CN202310229275.1在审
发明人： 侯章浩;贺金;田小永;刘腾飞;刘鹏;兰红波 -专利权人：青岛理工大学;西安交通大学
申请日： 2023-03-10 - 公布日： 2023-05-26 - 主分类号： B29C64/393 文献下载
摘要：本申请公开了一种曲面3D打印的误差评估方法及打印参数优化方法，曲面分层误差评估方法从三维模型出发，先对三维模型打印路径进行规划，然后将三维模型和打印路径相结合，根据打印参数，曲面位置和打印误差之间关系建立误差评估模型，然后根据误差评估模型找出误差分析点，计算曲面3D打印误差，最后和预期误差进行比较，判断是否制造要求。本评估方法优势在于在3D打印前能够进行评估误差，同时不需要对打印出的零件进行测量，避免了测量误差。
一种曲面打印误差评估方法参数优化

[发明专利]一种连续纤维增强复合材料3D打印方法及系统-CN202211590381.4在审
发明人： 侯章浩;刘鹏;杨乐怡;贺金;兰红波 -专利权人：青岛理工大学
申请日： 2022-12-12 - 公布日： 2023-05-02 - 主分类号： B29C64/314 文献下载
摘要：本发明涉及连续纤维增强复合材料技术领域，尤其涉及一种连续纤维增强复合材料3D打印方法及系统。复合材料3D打印方法，包括：对纤维束进行预处理，所述纤维束包括增强纤维束和树脂纤维束；将所述增强纤维束和树脂纤维束进行展丝形成纤维丝分散的纤维薄层；将所述增强纤维束纤维薄层和所述树脂纤维束纤维薄层重叠铺放；将合并在一起的纤维薄层复合为一层形成混杂纤维层；成束：将所述混杂纤维层转变为圆柱状混杂纤维束；将所述混杂纤维束导入打印喷头，混杂纤维束中的树脂纤维丝在打印喷头内受热熔融，熔融树脂包裹着增强纤维丝被挤出。本发明的复合材料3D打印方法解决了现有方法加工过程繁琐以及长时间高温加热造成的能源消耗问题。
一种连续纤维增强复合材料打印方法系统

[发明专利]一种多连续纤维加捻增强复合材料3D打印机及其打印方法-CN202211370651.0在审
发明人： 侯章浩;郭政显;高志伟;郅定兴;丁浩林;兰红波 -专利权人：青岛理工大学
申请日： 2022-11-03 - 公布日： 2023-04-04 - 主分类号： B29C64/20 文献下载
摘要：一种多连续纤维加捻增强复合材料3D打印机及其打印方法，包括复合材料打印头、多连续纤维加捻装置安装在移动导轨上，移动导轨安装在移动装置上，复合材料打印头下方设有工作台，3D打印机上放置多种纤维丝筒和树脂丝材的料盘，纤维先经过加捻装置加捻后进入复合材料打印头，树脂丝材通过送丝装置进入复合材料打印头中。本申请的装置能够通过改变纤维的微观结构形态来增强纤维与树脂材料的界面结合性能，进而改善3D打印复合材料的力学性能，同时可以通过多种纤维加捻设计提高复合材料的综合服役性能。
一种连续纤维加捻增强复合材料打印机及其打印方法

[发明专利]一种连续纤维复合材料回转结构多轴一体化3D打印机及其打印方法-CN202211370670.3在审
发明人： 侯章浩;贺金;张峻魁;王渝程;刘鹏;兰红波 -专利权人：青岛理工大学
申请日： 2022-11-03 - 公布日： 2023-03-28 - 主分类号： B29C64/20 文献下载
摘要：本申请涉及一种连续纤维复合材料回转结构多轴一体化3D打印机及其打印方法，包括机架、XYZ三轴驱动机构、打印平台以及喷头模块。XYZ三轴驱动机构安装在机架上，XYZ三轴相互配合，驱动喷头模块相对于打印平台产生移动。本申请实现连续纤维增强复合材料回转结构一体化快速制造，提高连续纤维复合材料结构的设计可能性，节约了制造成本，减少了制造周期。
一种连续纤维复合材料回转结构一体化打印机及其打印方法

[发明专利]一种用于回转结构的柱面分层3D打印方法-CN202210433986.6在审
发明人： 侯章浩;贺金;张峻魁;刘鹏;兰红波 -专利权人：青岛理工大学
申请日： 2022-04-24 - 公布日： 2022-09-02 - 主分类号： B29C64/386 文献下载
摘要：本发明公开了一种用于回转结构的柱面分层3D打印方法，首先建立模型并将模型转化为STL格式；然后以圆柱的径向为分层方向对模型进行分层处理，之后计算出所有三角面片和圆柱面层的交线，再将所有的交线首尾相连，通过分析处理，得到该圆柱面层的轮廓曲线；最终得到所有圆柱面的轮廓线；之后规划圆柱面打印的路径，先打印圆柱面的的边界，然后填充边界内部，用和母线成一定角度的圆柱面曲线和轮廓曲线相交，得到两个交点，之后在交点内部进行打印；最后将路径导入到多自由度系统，与打印装置相互配合，在圆柱面上打印出理想的形状。该方法可以有效的解决梯形效应，提高表面精度，增强零件的性能。
一种用于回转结构柱面分层打印方法

[发明专利]一种可编程连续纤维复合材料智能结构的4D打印方法-CN202210560482.0在审
发明人： 侯章浩;刘鹏;朱晓阳;贺金;兰红波 -专利权人：青岛理工大学
申请日： 2022-05-18 - 公布日： 2022-08-30 - 主分类号： B29C64/10 文献下载
摘要：本发明公开了一种可编程连续纤维复合材料智能结构的4D打印方法。依据该4D打印方法设计的智能结构包括连续纤维复合材料层和微纳导电线路，导电线路位于连续纤维复合材料层间，连续纤维复合材料和导电线路采用4D打印一体化成形。
一种可编程连续纤维复合材料智能结构打印方法

[实用新型]一种复合材料3D打印机加热块泄压装置-CN202021377002.X有效
发明人：于慧莉;李强;田小永;曹毅;刘腾飞;侯章浩 -专利权人：陕西斐帛科技发展有限公司
申请日： 2020-07-14 - 公布日： 2021-04-13 - 主分类号： B29C64/314 文献下载
摘要：本申请公开了一种复合材料3D打印机加热块泄压装置，所述装置包括：机架；第一支架；动力单元，动力单元设置在第一支架上；其中，动力单元包括：舵机；舵盘；缠绕盘；第二支架，第二支架位于第一支架的上方；导向单元，导向单元设置在第二支架上；第三支架；预浸加热块，预浸加热块固定设置在第三支架上；弹簧安装轴，弹簧安装轴设置在预浸加热块靠近导向单元的一侧下方；弹簧，弹簧套设在弹簧安装轴上；钢丝绳，钢丝绳的一端与弹簧安装轴连接，且钢丝绳的另一端穿过导向单元与缠绕盘连接。达到了向预浸加热块提供泄压通道，容纳从喷嘴流出来的多余树脂，并可将预浸丝重新输送到打印装置中去，从而不会影响后续打印作业的技术效果。
一种复合材料打印机加热块泄压装置

[实用新型]一种复合材料3D打印机预浸丝送丝装置-CN202021181096.3有效
发明人：于慧莉;李强;田小永;曹毅;刘腾飞;侯章浩 -专利权人：陕西斐帛科技发展有限公司
申请日： 2020-06-23 - 公布日： 2021-02-19 - 主分类号： B29C64/321 文献下载
摘要：本实用新型公开了一种复合材料3D打印机预浸丝送丝装置，属于3D打印技术领域，包括：第一机架；拉板固定设置在第一机架上；动力装置包括：第二机架固定在第一机架上，电机固定在第二机架上；主动齿轮固定在电机的输出轴上，第一传动齿轮、第二传动齿轮与主动齿轮相啮合；导向轮装置包括：固定支架设置在第一机架上，第一导向轮、第二导向轮设在固定支架上，第一导向轮与第一传动齿轮的位置相匹配，第二导向轮与第二传动齿轮的位置相匹配；弹力装置一端固定在拉板上，另一端固定在固定支架上，用于动态调整第一传动齿轮与第一导向轮之间的加持力。达到了采用两个夹持点输送预浸丝，稳定拉力，稳定送丝速度，提高打印质量的技术效果。
一种复合材料打印机预浸丝送丝装置

[实用新型]一种复合材料3D打印机的纤维剪断装置-CN202021181105.9有效
发明人：于慧莉;李强;田小永;曹毅;刘腾飞;侯章浩 -专利权人：陕西斐帛科技发展有限公司
申请日： 2020-06-23 - 公布日： 2021-02-19 - 主分类号： B29C64/321 文献下载
摘要：本实用新型公开了一种复合材料3D打印机的纤维剪断装置，属于3D打印技术领域，包括：第一固定架；第二固定架；第二固定架包括：限位套固定在第二固定架上；第一凹槽横向设置第二固定架上；刀片组件包括：第三固定架包括固定部、移动部，固定部固定在第一固定架上；移动部与固定部通过滑动装置连接，移动部可向固定部滑动；刀片的一端固定在移动部的中部，且刀片与第一凹槽在同一水平面上，刀片向固定部移动时可进入第一凹槽内；滚动组件固定在移动部；动力装置固定设置在第一固定架上，随着动力装置的转动，动力装置推动滚动组件向固定部移动，移动部带动刀片进入第一凹槽内部。达到了结构简单，剪切操作时间短，提高打印效率的技术效果。
一种复合材料打印机纤维剪断装置

[发明专利]基于应力方向的连续纤维增强复合材料3D打印凸分解方法-CN202010792240.5在审
发明人：田小永;者露;陈卓筠;侯章浩 -专利权人：西安交通大学
申请日： 2020-08-08 - 公布日： 2020-11-10 - 主分类号： B29C64/10 文献下载
摘要：一种基于应力方向的连续纤维增强复合材料3D打印凸分解方法，对凹多边形区域中内角最大的凹角顶点进行处理，以该凹角顶点的角平分线方向与其垂直方向建立新坐标系；判断其他凹角顶点得到不同的凹角顶点类型，根据划分准则对不同类型的凹角顶点进行凸分解得到不同的子区域，使子区域的划分尽量与应力方向匹配，然后对子区域进行轮廓偏置处理，并对子区域的轮廓偏置线双螺旋化处理，得到连续双螺旋线，然后根据子区域间拓扑关系将不同的子区域连接，得到既全区域连续又能充分考虑应力集中点及连续纤维增强复合材料的各向异性的打印路径；本发明可消除应力集中点对模型的力学性能影响。
基于应力方向连续纤维增强复合材料打印分解方法

[实用新型]一种面向3D打印的可移动自动调平装置-CN201921056001.2有效
发明人：于慧莉;朱兴隆;田小永;曹毅;侯章浩;刘腾飞 -专利权人：陕西斐帛科技发展有限公司
申请日： 2019-07-08 - 公布日： 2020-04-17 - 主分类号： B29C64/20 文献下载
摘要：本实用新型公开了一种面向3D打印的可移动自动调平装置，所述可移动自动调平装置包括：打印机框架；控制组件，所述控制组件在所述打印机框架上；XYZ轴运动机构，所述XYZ轴运动机构在所述打印头机架上；喷头与接近开关组件，所述喷头与传感器部分在所述X轴运动机构上；可移动、可升降的工作平台，所述可移动、可升降的工作平台在所述打印机框架内。通过可移动、可升降的工作平台的升降来调节工作平面和喷头与接近开关组件平行的位置关系，从而实现了稳定、快速、准确地调平工作平面，使其工作效率得到提高。
一种面向打印移动自动平装

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