一种碳纤维3D打印装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开一种碳纤维3D打印装置，包括机械臂、工控机、下摆臂、打印容器、光敏树脂、下层面光源设备、上层面光源设备、碳纤维丝容置空间以及透光板材，所述机械臂内部密封设置有电性相连的工控机，所述机械臂连接下摆臂，所述打印容器呈向上开口的半开放结构存储着液态光敏树脂，所述打印容器内容置有下层面光源设备，所述下层面光源设备与所述工控机电性连接。通过上述方式，本实用新型专利技术提供一种碳纤维3D打印装置，利用面光源对光敏树脂照射产生的物理作用固化在碳纤维原料上，实现基于碳纤维的叠料结构、卷料结构3D打印，具有更高强度的打印质量，使3D打印产品具备二次加工条件，增强3D打印产品适用面。

【技术实现步骤摘要】
一种碳纤维3D打印装置
本技术涉及3D打印领域，尤其涉及一种碳纤维3D打印装置。
技术介绍
现有的3D打印装置主要采用在密闭空气环境内按设计模型进行原料的喷涂堆积，生产出的打印产品各方面性能强度无法达到较高的加工要求，不具备二次加工条件。
技术实现思路
本技术主要解决的技术问题是提供一种碳纤维3D打印装置，利用面光源对光敏树脂照射产生的物理作用固化在碳纤维原料上，实现基于碳纤维的3D打印，具有更高强度的打印质量，使3D打印产品具备二次加工条件，增强3D打印产品适用面。为解决上述技术问题，本技术采用的一个技术方案是：提供一种碳纤维3D打印装置，包括机械臂、工控机、下摆臂、打印容器、光敏树脂、下层面光源设备、上层面光源设备、碳纤维丝容置空间以及透光板材，所述机械臂内部密封设置有电性相连的工控机，所述机械臂连接下摆臂，所述打印容器呈向上开口的半开放结构存储着液态光敏树脂，所述打印容器内容置有下层面光源设备，所述下层面光源设备与所述工控机电性连接，所述下摆臂下端固定有上层面光源设备，所述上层面光源设备和所述下层面光源设备重叠对齐且相向面对使构成碳纤维丝容置空间，两块所述透光板材分别安装于上层面光源设备的下表面以及下层面光源设备的上表面。在本技术一个较佳实施例中，所述上层面光源设备的上沿设置有若干液位传感器，所述液位传感器与所述工控机连接。在本技术一个较佳实施例中，所述下摆臂与所述上层面光源设备的连接部设置有压力传感器，所述压力传感器与所述工控机电性连接。在本技术一个较佳实施例中，所述机械臂完全沉浸在液态光敏树脂内，所述光敏树脂的液面高度不低于所述机械臂的高度。在本技术一个较佳实施例中，所述机械臂设置于打印容器外部，所述光敏树脂的液面高度不低于所述上层面光源设备的最大高度。在本技术一个较佳实施例中，所述透光板材呈直板结构或弯板结构，所述上层面光源设备、下层面光源设备的形状大小与所述透光板材的形状大小相适应。在本技术一个较佳实施例中，所述上层面光源设备以及所述下层面光源设备的照射光线与所述直板结构的透光板材的表面相互垂直，或与所述弯板结构的透光板材的表面切线相互垂直。在本技术一个较佳实施例中，所述上层面光源设备和所述下层面光源设备内均设置有与所述工控机相连的激光控制板和DLP板，所述透光板材为石英玻璃。在本技术一个较佳实施例中，所述打印容器内容置有卷料固化组件，所述卷料固化组件设置在所述上层面光源设备的正下方。在本技术一个较佳实施例中，所述卷料固化组件包含立柱、碳纤维预织布成型轴以及伺服电机，所述碳纤维预织布成型轴水平架设在立柱上，所述伺服电机固定在立柱外侧并与所述碳纤维预织布成型轴传动连接，所述伺服电机与所述工控机电性连接。本技术的有益效果是：本技术提供的一种碳纤维3D打印装置，利用面光源对光敏树脂照射产生的物理作用固化在碳纤维原料上，实现基于碳纤维的3D打印，具有更高强度的打印质量，使3D打印产品具备二次加工条件，增强3D打印产品适用面。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图，其中：图1是本技术一种碳纤维3D打印装置的一较佳实施例机械臂设置于打印容器外时的设备结构图；图2是本技术一种碳纤维3D打印装置的一较佳实施例机械臂设置于打印容器内时的设备结构图；图3是本技术一种碳纤维3D打印装置的一较佳实施例透光板材为弯板结构时的设备结构图；图4是本技术一种碳纤维3D打印装置的一较佳实施例的叠料打印方式的控制部件结构图；图5是本技术一种碳纤维3D打印装置的一较佳实施例的卷料打印方式的设备结构图；图6是本技术一种碳纤维3D打印装置的一较佳实施例的卷料打印方式的控制部件结构图。具体实施方式下面将对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本技术保护的范围。如图1-6所示，本技术实施例包括：一种碳纤维3D打印装置，包括机械臂1、工控机2、下摆臂3、打印容器4、光敏树脂5、下层面光源设备6、上层面光源设备7、碳纤维丝容置空间8以及透光板材9，所述机械臂1内部密封设置有电性相连的工控机2，所述机械臂1连接下摆臂3，所述打印容器4呈向上开口的半开放结构存储着液态光敏树脂5，所述打印容器4内容置有下层面光源设备6，所述下层面光源设备6与所述工控机2电性连接，所述下摆臂3下端固定有上层面光源设备7，所述上层面光源设备7和所述下层面光源设备6重叠对齐且相向面对使构成碳纤维丝容置空间8，两块所述透光板材9分别安装于上层面光源设备7的下表面以及下层面光源设备6的上表面。其中，所述上层面光源设备7的上沿设置有若干液位传感器10，所述液位传感器10与所述工控机2连接。进一步的，所述下摆臂3与所述上层面光源设备7的连接部设置有压力传感器11，所述压力传感器11与所述工控机2电性连接。进一步的，所述机械臂1完全沉浸在液态光敏树脂5内，所述光敏树脂5的液面高度不低于所述机械臂1的高度。进一步的，所述机械臂1设置于打印容器4外部，所述光敏树脂5的液面高度不低于所述上层面光源设备7的最大高度。进一步的，所述透光板材9呈直板结构或弯板结构，所述上层面光源设备7、下层面光源设备6的形状大小与所述透光板材9的形状大小相适应。进一步的，所述上层面光源设备7以及所述下层面光源设备6的照射光线与所述直板结构的透光板材9的表面相互垂直，或与所述弯板结构的透光板材9的表面切线相互垂直。进一步的，所述上层面光源设备7和所述下层面光源设备6内均设置有与所述工控机2相连的激光控制板和DLP板，所述透光板材9为石英玻璃。进一步的，所述打印容器4内容置有卷料固化组件12，所述卷料固化组件12设置在所述上层面光源设备7的正下方。进一步的，所述卷料固化组件12包含立柱1201、碳纤维预织布成型轴1202以及伺服电机1203，所述碳纤维预织布成型轴1202水平架设在立柱1201上，所述伺服电机1203固定在立柱1201外侧并与所述碳纤维预织布成型轴1202传动连接，所述伺服电机1203与所述工控机2电性连接。工作原理：工控机根据实际3D打印模型执行控制命令，机械臂按设定行进路线工作，机械臂将上层面光源设备下压，使碳纤维丝或碳纤维预织布叠压在下层面光源设备和上层面光源设备之间，受工控机控制，上层面光源设备、下层面光源设备根据实际情况按需对碳纤维进行定点照射，使光敏树脂渗透并固化在碳纤维内，实现堆料方式3D打印。采用相同的实现方式，本设备亦可采用卷料固化组件实现柱面卷积打印。综上所述，本技术提供了一种碳纤维3D打印装置，利用面光源对光敏树脂55照射产生的物理作用固化在碳纤维原料上，实现基于碳纤维的3D打印，具有更高强度的打印质量，使3D打印产品具备二次加工条件，增强3D打印产品适用面。以上所述仅为本实用本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种碳纤维3D打印装置，其特征在于，包括机械臂、工控机、下摆臂、打印容器、光敏树脂、下层面光源设备、上层面光源设备、碳纤维丝容置空间以及透光板材，所述机械臂内部密封设置有电性相连的工控机，所述机械臂连接下摆臂，所述打印容器呈向上开口的半开放结构存储着液态光敏树脂，所述打印容器内容置有下层面光源设备，所述下层面光源设备与所述工控机电性连接，所述下摆臂下端固定有上层面光源设备，所述上层面光源设备和所述下层面光源设备重叠对齐且相向面对使构成碳纤维丝容置空间，两块所述透光板材分别安装于上层面光源设备的下表面以及下层面光源设备的上表面。

【技术特征摘要】
1.一种碳纤维3D打印装置，其特征在于，包括机械臂、工控机、下摆臂、打印容器、光敏树脂、下层面光源设备、上层面光源设备、碳纤维丝容置空间以及透光板材，所述机械臂内部密封设置有电性相连的工控机，所述机械臂连接下摆臂，所述打印容器呈向上开口的半开放结构存储着液态光敏树脂，所述打印容器内容置有下层面光源设备，所述下层面光源设备与所述工控机电性连接，所述下摆臂下端固定有上层面光源设备，所述上层面光源设备和所述下层面光源设备重叠对齐且相向面对使构成碳纤维丝容置空间，两块所述透光板材分别安装于上层面光源设备的下表面以及下层面光源设备的上表面。2.根据权利要求1所述的碳纤维3D打印装置，其特征在于，所述上层面光源设备的上沿设置有若干液位传感器，所述液位传感器与所述工控机连接。3.根据权利要求1所述的碳纤维3D打印装置，其特征在于，所述下摆臂与所述上层面光源设备的连接部设置有压力传感器，所述压力传感器与所述工控机电性连接。4.根据权利要求1所述的碳纤维3D打印装置，其特征在于，所述机械臂完全沉浸在液态光敏树脂内，所述光敏树脂的液面高度不低于所述机械臂的高度。5.根据权利要求1所述的碳纤维3D打印装置，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘汉雄，窦健泰，丁飞，
申请(专利权)人：镇江擎智光电科技有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏,32