连续纤维增强树脂基复合材料3D打印丝材制备方法及装置制造方法及图纸

一种连续纤维增强树脂基复合材料3D打印丝材制备方法及装置，方法选取干纤维丝束和常温下为固态的热固性树脂预聚物及其引发剂、热塑性树脂或混合树脂体系作为制备原料，将纤维丝束依次经过多重展纱、分纱、预浸热熔树脂、合纱处理，制得连续纤维增强树脂基复合材料3D打印丝材；装置包括卷置于放卷机构上的纤维丝束，纤维丝束依次经过夹持机构、张力控制轮后接受由下红外灯和上红外灯发出的红外光双面辐照，辐照后纤维丝束依次经过展纱机构、气流喷射展纱机构后进入预浸槽预浸热熔树脂，浸渍完全后纤维丝束依次经过合纱喷嘴、冷却机构后缠绕在收卷料筒上；本发明专利技术使纤维与树脂充分浸润，纤维‑树脂微观界面结合可控，成型构件综合性能优异。

Continuous fiber reinforced resin matrix composite 3D printing wire material preparation method and device

A preparation method and apparatus for 3D printing silk of continuous fiber reinforced resin matrix composites. Methods Dry fiber tow and thermosetting resin prepolymer and its initiator, thermoplastic resin or mixed resin system at room temperature were selected as raw materials, and the tow was passed through multiple spinning, yarn splitting and preprepreg hot melt tree in turn. A continuous fiber reinforced resin matrix composite 3D printing wire is prepared by the treatment of fat and yarn combination. After the yarn mechanism and the air jet yarn spreading mechanism enter the preprepreg trough, the filament bundle is wound on the winding barrel after passing through the combined yarn nozzle and the cooling mechanism in turn; the invention makes the fiber and the resin fully soaked, the micro-interface of the fiber and the resin can be controlled, and the molding component has excellent comprehensive performance.

【技术实现步骤摘要】
连续纤维增强树脂基复合材料3D打印丝材制备方法及装置
本专利技术涉及复合材料3D打印
，具体涉及一种连续纤维增强树脂基复合材料3D打印丝材制备方法及装置。
技术介绍
3D打印技术是一种以数字模型为基础，通过运用金属粉末或塑料的线性丝材等可粘合的材料，以逐层打印或逐层选择性粘结的方式，来构造实体的快速增材制造技术。3D打印耗材是3D打印的物质基础，也是限制3D打印进一步发展应用的瓶颈。目前，3D打印的耗材主要分为陶瓷类、金属类、复合材料类和聚合物类四种。常用的3D打印耗材主要为纯热塑性丝材，包括丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)、聚乳酸(PLA)等。其缺陷是明显的：承载能力弱，层间性能极差，拉伸强度不足等等，这些缺陷严重地限制了其进一步的应用与发展。根据最新的研究显示，国内外高校及知名企业研发团队均开始尝试将纤维作为增强体复合普通3D打印耗材进行3D打印试验。目前，短切纤维增强热塑性树脂基复合材料3D打印丝材已经制备成功，并且成功商业化应用，而短切纤维加热固性环氧树脂混合挤出打印的方式和连续纤维加热塑性PLA丝材混合挤出打印的方式也已经实现。但是由于短切纤维自身的缺陷，其添加本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种连续纤维增强树脂基复合材料3D打印丝材制备方法，其特征在于：选取干纤维丝束和常温下为固态的热固性树脂预聚物及其引发剂、热塑性树脂或混合树脂体系作为制备原料，将纤维丝束依次经过多重展纱、分纱、预浸热熔树脂、合纱处理，制得连续纤维增强树脂基复合材料3D打印丝材。

【技术特征摘要】
1.一种连续纤维增强树脂基复合材料3D打印丝材制备方法，其特征在于：选取干纤维丝束和常温下为固态的热固性树脂预聚物及其引发剂、热塑性树脂或混合树脂体系作为制备原料，将纤维丝束依次经过多重展纱、分纱、预浸热熔树脂、合纱处理，制得连续纤维增强树脂基复合材料3D打印丝材。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的干纤维丝束是碳纤维、玻璃纤维、凯夫拉纤维中的一种或多种，一根或多根。3.根据权利要求1所述的方法所采用的装置，其特征在于：包括卷置于放卷机构(1)上的纤维丝束(2)，纤维丝束(2)由放卷机构(1)放出后依次经过放卷导向圆环(3)、夹持机构(4)、导向轮(5)、张力控制轮(6)后接受由下红外灯(7)和上红外灯(8)发出的红外光双面辐照，经过辐照后纤维丝束依次经过展纱机构、气流喷射展纱机构(10)后进入预浸槽(11)预浸热熔树脂，浸渍完全后纤维丝束依次经过合纱喷嘴(14)、冷却机构(15)、收卷导向圆环(16)后缠绕在收卷料筒(17)上。4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于：所述的放卷导向圆环(3)和收卷导向圆环(16)为光滑陶瓷圆环。5.根据权利要求3所述的装置，其特征在于：所述的张力控制轮(6)连接力矩电机，通过设置力矩电机参数控制整个流程纤维丝束2的张力大小。6.根据权利要求3所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：段玉岗，明越科，丁仲秋，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61