复合材料超声沉积增材制造装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种复合材料超声沉积增材制造装置，属于增材制造领域。三轴运动系统固定在机架内并位于其底板的上方，超声沉积打印头位于三轴运动系统的上方并固定在支撑板上，导丝管位于超声沉积打印头与送丝装置之间并与两者相连，切丝装置、送丝装置以及料辊固定在机架顶部的十字梁上。本实用新型专利技术无需外加热源，利用超声振动能实现沉积丝材间原子间的结合，直接固态成形综合力学性能优异的三维实体零件；沉积成形不受材料种类的限制，可实现复合材料功能梯度材料的直接近净成形；采用细丝材料逐层累积成形，成形精度高，无需复杂的后处理工艺，在航空航天、汽车以及生物医疗等领域具有广阔的应用前景。

Ultrasonic deposition additive manufacturing device for composite material

The utility model relates to a composite material ultrasonic deposition additive manufacturing device, which belongs to the field of additive manufacturing. Above the three-axis motion system is fixed on the machine frame and is positioned at the bottom of the print head is located above the deposition, ultrasonic three-axis motion system and fixed on the supporting plate, guide tube in ultrasonic deposition print head with wire feeding device and connecting device, wire feeding device, cutting and feeding roller is fixed on the frame the top of the cross beam. The utility model needs no additional heat source, using ultrasonic vibration to achieve the deposition of wire between atoms with direct solid forming excellent mechanical properties of 3D parts; deposition from material types, can be functionally graded composites directly near net forming; using filament material accumulation forming layer. High forming precision, without the treatment process is complex, and has broad application prospect in aerospace, automotive, medical and other fields.

【技术实现步骤摘要】
复合材料超声沉积增材制造装置
本技术属于增材制造
，特别涉及一种复合材料超声沉积丝材增材制造装置及方法，利用超声振动能实现沉积丝材间原子间的结合，直接固态成形综合力学性能优异的三维实体零件，用于同种材料或多种材料混合的超声沉积增材制造。
技术介绍
丝材沉积增材制造技术，因其成形速度快、成形工艺简单、制造成本低等特点，而被广泛应用于航空航天、教育与文化、汽车、建筑、生物医疗、食品以及服装等领域，现有的丝材沉积成形增材制造技术主要有熔融沉积增材制造技术(FDM/FFF)、静电纺丝增材制造技术(ElectrostaticSpinning)和3D冷打印技术。熔融沉积增材制造技术将丝状的热塑性材料通过喷头加热熔化，喷头底部带有微细喷嘴，材料以一定的压力挤喷出来，同时喷头沿水平方向移动，挤出的材料与前一个层面熔结在一起。一个层面的沉积完成后，工作台垂直下降一个层的厚度，再继续熔融沉积，直至完成整个实体造型。其只能成形热塑性材料或者是糊状材料，成形样件通过沉积丝材粘结成形，在成形基板上由于沉积丝材的黏度随时间而变化，成形后样件力学性能程各向异性，沿成形轴垂直方向的强度比较弱，成形件的抗剪切性本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种复合材料超声沉积增材制造装置，其特征在于：包括机架、三轴运动系统、超声沉积打印头、导丝管、料辊、送丝装置和切丝装置，所述的三轴运动系统固定在机架内并位于其底板的上方，所述的超声沉积打印头位于三轴运动系统的上方并固定在支撑板上，所述的导丝管位于超声沉积打印头与送丝装置之间并与两者相连，所述的切丝装置位于超声沉积打印头的上方并固定在机架顶部的十字梁上，所述的送丝装置位于机架内并固定在其顶部的十字梁上，所述的料辊位于机架外部，并固定在其顶部的十字梁上，所述的料辊的数目与打印材料的种类数目相同，用来装载不同的打印材料。

【技术特征摘要】
1.一种复合材料超声沉积增材制造装置，其特征在于：包括机架、三轴运动系统、超声沉积打印头、导丝管、料辊、送丝装置和切丝装置，所述的三轴运动系统固定在机架内并位于其底板的上方，所述的超声沉积打印头位于三轴运动系统的上方并固定在支撑板上，所述的导丝管位于超声沉积打印头与送丝装置之间并与两者相连，所述的切丝装置位于超声沉积打印头的上方并固定在机架顶部的十字梁上，所述的送丝装置位于机架内并固定在其顶部的十字梁上，所述的料辊位于机架外部，并固定在其顶部的十字梁上，所述的料辊的数目与打印材料的种类数目相同，用来装载不同的打印材料。2.根据权利要求1所述的一种复合材料超声沉积增材制造装置，其特征在于：所述的机架由底板、支撑柱、支撑板和顶部十字梁之间通过固定连接组成，所述的底板用于连接三轴运动系统，所述的支撑柱用于连接支撑机架，所述的支撑板用于连接超声沉积打印头，所述的顶部十字梁用于固定连接料辊、送丝装置和切丝装置。3.根据权利要求1所述的一种复合材料超声沉积增材制造装置，其特征在于：所述的三轴运动系统由Z轴支座、Z轴直线轴承导轨、Z轴滚珠丝杠机构、Z轴台面、X轴底板、X轴轴承、X轴线性滑轨、X轴轴承座、X轴滚珠丝杠、Y轴运动系统、基板、X轴台面、X轴电机座、X轴步进电机和Z轴步进电机组成，Z轴支座固定在机架上，Z轴直线轴承导轨对Z轴台面进行导向，保证运行平稳，Z轴步进电机安装在Z轴支座上，带动Z轴滚珠丝杠机构转动进而带动Z轴台面在Z轴方向运动，X轴底板通过螺栓连接固定在Z轴台面上，X轴线性滑轨、X轴轴承座和X轴电机座均固定在X轴底板上，X轴轴承通...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴文征，蒋吉利，李桂伟，蒋浩，刘巍，张冰，曲兴田，赵继，任露泉，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：新型
国别省市：吉林,22