The utility model discloses a three dimensional printing nozzle for a controlled continuous fiber composite material, including a nozzle module, a fiber guide module and a shear module connected with a thermoplastic material catheter. The nozzle module comprises a first spray chamber, a one end connected with the thermoplastic material catheter, a second spray chamber, and the first spray chamber. One end of one end is connected and connected by a first elastic part between the two, and a first nozzle is provided at one end of the first spray chamber; the fiber guide wire module comprises a fiber catheter, a wire outlet is extended into the first spray chamber and extends to or near the second spray chamber; the ejector chamber is near or is near the outlet of the second nozzle. The utility model can quickly and effectively realize the optional printing of continuous fiber and thermoplastic material, and the process of printing is not terminated in the process of wire breaking, and the printing of continuous fiber composite material with complex structure can be conveniently realized.
【技术实现步骤摘要】
一种可控连续纤维复合材料三维打印喷头
本技术涉及连续纤维复合材料三维打印领域,特别涉及一种可控连续纤维复合材料三维打印喷头。
技术介绍
连续纤维复合材料具有高强度、高刚度、低比重、高冲击韧性好、抗疲劳性好、耐高温老化、耐化学腐蚀、抗蠕变、耐磨擦磨损、可循环回收使用等优异特性,在汽车、航空航天、轨道交通等领域具有重要的应用前景。但传统连续纤维复合材料加工工艺依然面临着三个难以突破的问题:高昂的成本、严苛的技能要求和匹配的专业器械。近年来新兴的三维打印技术有望解决上述难题,该技术可快速而精密地直接制造出任意复杂形状的零件,实现“自由制造”。和传统连续纤维复合材料成型与制备工艺相比,3D打印技术具有工艺简单、加工成本低、原材料利用率高、生产技术绿色环保、降低制件的制造成本等特点,同时实现复合材料制件的结构设计与制造一体化完成、无需再开模具制造、可反复数字化修模与打印制件验证,可加快开发周期、节约开发成本,可作为一种低成本快速成形制造的一种有效技术方案。有望解决许多过去连续纤维复合材料复杂结构零件的成形问题,并大大减少加工工序,缩短加工周期。将3D打印技术应用于连续纤维复合材料结构成形在国内外已经成为一种快速发展的连续纤维复合材料制备的数字化、智能化、自动化的高科技新技术,已经为国内外很多研究机构和3D打印企业所重视。例如授权公告号为CN104097326B的专利文献公开了一种纤维增强复合材料多自由度3D打印机及其打印方法,采用6自由度工作平台实现三维自由空间的3D打印,可以实现材料以任意角度和任意运动轨迹进行沉积实现3D打印制造。再如授权公告号为CN104119 ...
【技术保护点】
一种可控连续纤维复合材料三维打印喷头,包括与热塑性材料导管连接的喷头模块、纤维导丝模块和剪切模块,其特征在于,所述喷头模块包括:第一喷腔,一端连通所述热塑性材料导管;第二喷腔,与所述第一喷腔的另一端套接连通且两者之间通过第一弹性件连接限位,远离所述第一喷腔的一端设有第一喷口;所述纤维导丝模块包括:纤维导管,出丝口伸入所述第一喷腔且延伸至或靠近第二喷腔,顶推所述第二喷腔上升使所述出丝口靠近或者伸出所述第一喷口。
【技术特征摘要】
1.一种可控连续纤维复合材料三维打印喷头,包括与热塑性材料导管连接的喷头模块、纤维导丝模块和剪切模块,其特征在于,所述喷头模块包括:第一喷腔,一端连通所述热塑性材料导管;第二喷腔,与所述第一喷腔的另一端套接连通且两者之间通过第一弹性件连接限位,远离所述第一喷腔的一端设有第一喷口;所述纤维导丝模块包括:纤维导管,出丝口伸入所述第一喷腔且延伸至或靠近第二喷腔,顶推所述第二喷腔上升使所述出丝口靠近或者伸出所述第一喷口。2.如权利要求1所述的可控连续纤维复合材料三维打印喷头,其特征在于,所述喷头模块还包括:第三喷腔,与所述第二喷腔的第一喷口端套接连通且两者之间通过第二弹性件连接限位,远离所述第二喷腔的一端设有与所述第一喷口相对的第二喷口;所述剪切模块包括:第一剪切刀架和第二剪切刀架,对称布置在所述第三喷腔的外壁和所述第二喷腔的内壁之间且与所述第二喷腔的内壁固定连接;第一剪切刀片和第二剪切刀片,尾部分别与第一剪切刀架和第二剪切刀架铰接,刀身越过所述第三喷腔的顶部且刀头相互交叉形成位于所述出丝口下方的剪切副;顶推所述第三喷腔上升使所述第二喷口与所述第一喷口齐平且第三喷腔的顶部顶开第一剪切刀片和第二剪切刀片使剪切副打开;第三弹性件和第四弹性件,分别安装在第一剪切刀片和第一剪切刀架以及第二剪切刀片和第二剪切刀架之间以保持刀头相互交叉。3.如权利要求2所述的可控连续纤...
【专利技术属性】
技术研发人员:姚鑫骅,栾丛丛,傅建中,
申请(专利权)人:浙江大学,
类型:新型
国别省市:浙江,33
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