技术领域
本发明涉及材料制造领域，特别涉及一种碳纤维复合尼龙材料制造方法。
背景技术：
碳纤维复合尼龙材料由于其具有高强度、高模量、抗蠕变性以及优良的加工性能被广泛应用于汽车工业、国防工业、航空航天中。目前碳纤维复合尼龙支架结构较为复杂，采用传统的注射成型工艺，生产成本高，材料利用率低，产品生产过程中难以避免质量缺陷，急需新的成型工艺来解决现存问题。
选择性激光熔化技术是一种新型激光增材制造技术,基于分层叠加的原理,通过高能激光束完全熔化复合粉末，从而实现零件的三维自由成形。该技术因其高精度、高定制性和可形成复杂结构的特点，非常适合大规模生产复杂精细零部件。此外，基于增材制造及粉末材料的特点，选择性激光熔化技术还具有节省材料的优点。基于以上优点，这种技术已应用于航空航天、生物制造及军工等多个领域。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种碳纤维复合尼龙材料制造方法，以解决现有的生产工艺生产成本高，材料利用率低，产品生产过程中难以避免质量缺陷的问题。
为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：提供一种碳纤维复合尼龙材料制造方法，包括以下步骤：
S1、将短碳纤维和尼龙粒子均匀混合，制备成复合粉末；
S2、构建需成型的碳纤维复合尼龙材料的三维模型，将所述三维模型导入分层软件中，通过所述分层软件逐层切片导出包含截面几何数据的截面二维信息；
S3、将所述截面二维信息输入选择性激光熔化成型设备计算机控制系统中；
S4、在选择性激光熔化设备工作台上铺一层复合粉末，完成首次铺粉；
S5、再铺一层复合粉末；
S6、在计算机控制下，利用高能激光束，对步骤S5铺设的复合粉末进行选择性激光熔化，得到所述需成型的碳纤维复合尼龙材料的某一截面；
S7、返回步骤S5，直到所述碳纤维复合尼龙材料成型。
进一步地，所述步骤S7中，所述碳纤维复合尼龙材料成型后，冷却至室温后做喷砂处理。
本发明提供的碳纤维复合尼龙材料制造方法缩短了生产时间，提高了材料利用率，降低了生产成本。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明提出的碳纤维复合尼龙材料制造方法作进一步详细说明。
选择性激光熔化技术（Selective Laser Melting）是先进的增材制造技术，它不需要模具，通过粉末材料“层层堆积”，完全熔化每层粉末的原理，通过计算机辅助设计数据模型，快速制造出复杂的三维实体模型的精确可控制造。
本发明公开了一种碳纤维复合尼龙支架增材制造工艺，包括以下步骤：
S1、碳纤维复合尼龙粉末材料配制，其特征在于，它由短碳纤维和尼龙粒子组成，其各组分的重量比为短碳纤维50wt%，尼龙1010粒子50wt%，所述短碳纤维直径为2μm、长度为0.1-0.3㎜。
S2、采用三维绘图软件构建支架三维模型，将三维模型导入分层软件中，通过软件逐层切片导出二维信息，将包含截面几何数据的信息输入选择性激光熔化成型设备计算机控制系统中，然后在计算机控制下利用高能激光束熔化切片区域内的复合粉末；
所述三维绘图软件可以为CAD、Solidworks、UG、ProE 等工程制图软件，根据所需制备植入材料的实际结构，设计和建立实际三维模型，并保存为STL格式，然后导入到Autofab软件中对三维模型进行分层处理，并设定加工参数，保存并导出SLM 格式的文件至选择性激光熔化成形机的计算机控制系统。
S3、采用铺粉装置首次在选择性激光熔化设备工作台上铺一层厚度为20㎜的复合粉末，在铺粉之前对复合粉末进行预热至70℃；
预热系统包括送粉缸金属线圈感应加热系统。
S4、首次铺粉后铺粉层厚为0.06-0.3㎜，在铺粉后对复合粉末进行预热至70℃；
预热系统为工作台上方红外线加热系统。
S5、采用激光功率30-100W、扫描间距0.07㎜和扫描速度7-15m/s对复合粉末进行选择性激光熔化得到植入体的某一截面，同时工作台下降单层粉末层厚的高度（0.06-0.3㎜）；
S6、重复S4和S5，直至植入体三维模型成型；
S7、三维模型在设备内冷却至室温后做喷砂处理，得到最终产品
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变形而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。