一种用于连续纤维3D打印的丝束压力实施机构制造技术

本发明专利技术涉及一种用于连续纤维3D打印的丝束压力实施机构，包括压力装置、空间运动机构、横向连接支架、固定在空间运动机构下方的喷头装置，用于控制压力装置和控制空间运动机构的控制系统一；所述压力装置固定在横向连接支架的一端，并在控制系统一的控制下相对于所述横向连接支架上下运动；所述空间运动机构固定在横向连接支架的另一端，空间运动机构运作时，带动所述横向连接支架绕空间运动机构旋转运动，同时带动压力装置一起旋转。本发明专利技术集压力、温度、空间垂直、旋转运动功能为一体，同时满足纤维3D打印的致密性、路径跳转、复杂路径高性能成型的需求，具有装置结构简易、参数可调、功能齐全的特点，为高性能纤维材料3D打印的实现提供基础。

A tow pressure actuator for continuous fiber 3D printing

The invention relates to a tow pressure actuator for continuous fiber 3D printing, including a pressure device, a space motion mechanism, a lateral connection bracket, a nozzle fixed under the space motion mechanism, which is used to control the control system of the pressure device and the control space motion mechanism; the pressure device is fixed in a transverse connection. One end of the bracket is connected to the lateral connection bracket under the control of the control system one. The space motion mechanism is fixed to the other end of the lateral connection bracket, and when the space motion mechanism operates, the lateral connection bracket revolves around the space motion mechanism and drives the pressure device to spin together. Turn. The invention integrates pressure, temperature, space vertical and rotating motion function as one, and meets the demand of fiber 3D printing compactness, path jump, complex path high performance molding. It has the features of simple structure, adjustable parameters and complete functions, which provides the basis for the realization of high performance fiber material 3D printing.

【技术实现步骤摘要】
一种用于连续纤维3D打印的丝束压力实施机构
本专利技术涉及一种用于连续纤维3D打印过程中对铺放丝束进行压力的实时实施机构，属于增材制造
技术背景3D打印技术用于连续纤维复合材料的三维成型，能够充分发挥3D打印无需模具、一体成型及纤维材料轻质高强的优势，改进了传统纤维铺放或缠绕成型方式对模具依赖性强、模型复杂度受限的不足，在航空航天、汽车工业、零部件制造等领域具有广阔前景。传统的连续纤维铺放成型方式，采用简单固定式压轮装置对纤维丝束在模具上进行压紧。但对于以层层叠加增材制造为成型方式的3D打印技术，由于不需要模具支持且不受模型复杂性限制，因此需要针对成型件的力学性能需求及纤维连续性与方向性特点，规划合理的打印路径，保证高性能三维成型。一方面在3D打印过程中，需要对所打印丝束实时施加温度与压力，以增加各层之间的致密性；同时，对于复杂模型的空程路径或跳转点，需要能够实时抬起压力装置，提高打印速度和避免对所成型部分的干涉；另一方面，由于路径的复杂性，除了直线路径外，对于折线、曲线等不规则路径，压力装置还需要做到空间位置的实时跟踪和变换，以保证成型效果。因此，对于纤维3D打印的压力本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于连续纤维3D打印的丝束压力实施机构，其特征在于：包括压力装置、空间运动机构、连接在压力装置和空间运动机构之间的横向连接支架、固定在空间运动机构下方的喷头装置，用于控制压力装置垂直方向运动和控制空间运动机构运作的控制系统一；所述压力装置固定在横向连接支架的一端，并在控制系统一的控制下相对于所述横向连接支架垂直方向上下运动，所述压力装置向下运动的最低点低于所述喷头装置最低点；所述空间运动机构固定在横向连接支架的另一端，空间运动机构运作时，带动所述横向连接支架绕空间运动机构旋转运动，同时带动压力装置一起旋转。

【技术特征摘要】
1.一种用于连续纤维3D打印的丝束压力实施机构，其特征在于：包括压力装置、空间运动机构、连接在压力装置和空间运动机构之间的横向连接支架、固定在空间运动机构下方的喷头装置，用于控制压力装置垂直方向运动和控制空间运动机构运作的控制系统一；所述压力装置固定在横向连接支架的一端，并在控制系统一的控制下相对于所述横向连接支架垂直方向上下运动，所述压力装置向下运动的最低点低于所述喷头装置最低点；所述空间运动机构固定在横向连接支架的另一端，空间运动机构运作时，带动所述横向连接支架绕空间运动机构旋转运动，同时带动压力装置一起旋转。2.如权利要求1所述的一种用于连续纤维3D打印的丝束压力实施机构，其特征在于：所述压力装置包括连接柱、普通磁铁支撑块、嵌入在普通磁铁支撑块中的普通磁铁、电磁铁支撑块、嵌入在电磁铁支撑块的电磁铁、连接在普通磁铁支撑块和电磁铁支撑块之间的弹簧、连接在普通磁铁支撑块外侧并向下延伸的支撑杆，还包括压轮和加热棒，所述电磁铁为失电性电磁铁；所述连接柱上端固定在所述横向连接支架的一端，连接柱的下端与电磁铁支撑块固定连接；所述加热棒穿过压轮并固定在支撑杆的下端；所述普通磁铁支撑块、普通磁铁及弹簧依次穿过连接柱并沿连接柱上下滑动，从而带动支撑杆上的压轮上下运动。3.如权利要求2所述的一种用于连续纤维3D打印的丝束压力实施机构，其特征在于：所述空间运动机构包括大同步轮、小同步轮、连接大同步轮和小同步轮的皮带、电机轴，以及用于控制电机轴的电机，所述大同步轮固定在所述横向连接支架的另一端，小同步轮固定在电机轴上。4.如权利要求3所述的一种用于连续纤维3D打印的丝束压力实施机构，其特征在于：所述喷头装置包括喷头支架、材料导管、加热铝块和固定在喷头支架下方的打印喷头，所述喷头支架固定在所述电机下方，所述加热铝块固定在打印喷头上，所述材料导管上端...

【专利技术属性】
技术研发人员：张帆，涂一文，董嫣然，张俊，谭跃刚，周祖德，
申请(专利权)人：武汉理工大学，
类型：发明
国别省市：湖北,42