用于打印复合材料的3D打印喷头和3D打印系统技术方案

本发明专利技术涉及3D打印技术领域，提供了一种用于打印复合材料的3D打印喷头和3D打印系统，其中，用于打印复合材料的3D打印喷头包括：喷头主体；压辊，压辊可枢转地设置在喷头主体的底部。本发明专利技术解决了现有技术中的利用3D打印技术制造的复合材料构件的层间性能较差的问题。

3D Printing Nozzle and 3D Printing System for Printing Composites

The invention relates to the technical field of 3D printing, and provides a 3D printing sprinkler and a 3D printing system for printing composite materials. The 3D printing sprinkler for printing composite materials includes a sprinkler main body and a pressing roller, which can pivotally be arranged at the bottom of the sprinkler main body. The invention solves the problem of poor interlaminar performance of composite material components manufactured by 3D printing technology in the prior art.

【技术实现步骤摘要】
用于打印复合材料的3D打印喷头和3D打印系统
本专利技术涉及3D打印
，具体而言，涉及一种用于打印复合材料的3D打印喷头和3D打印系统。
技术介绍
复合材料因其具有高强度、刚度大、质量好，耐腐蚀性、耐高温和减震性能好的优点，在航空航天和汽车制造领域得到了广泛应用。利用3D打印技术制造复合材料构件，能够实现复合材料构件的轻量化制造、成型精确控制和高质量制造。但相关技术中，利用3D打印技术制造复合材料构件时，复合材料构件的层与层之间存在较大空隙，导致制成的复合材料构件的层间性能较差，在外力的作用下容易出现层间脱落或断裂的情况。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于提供一种用于打印复合材料的3D打印喷头和3D打印系统，以解决现有技术中的利用3D打印技术制造的复合材料构件的层间性能较差的问题。为了实现上述目的，根据本专利技术的一个方面，提供了一种用于打印复合材料的3D打印喷头，包括：喷头主体；压辊，压辊可枢转地设置在喷头主体的底部。进一步地，喷头主体的外周壁上开设有卡接槽，3D打印喷头还包括：相对设置的两个支撑臂，支撑臂包括相连接的卡接段和连接段，卡接段与卡接槽卡接配合，连接段沿远离喷头主体的顶部的方向延伸；转轴，转轴的两端分别与两个支撑臂连接，压辊套设在转轴上。进一步地，喷头主体具有供料通道和与供料通道间隔设置的安装腔，3D打印喷头还包括加热棒，加热棒安装在安装腔内。进一步地，喷头主体还具有与供料通道间隔设置的放置腔，3D打印喷头还包括温度传感器，温度传感器安装在放置腔内。根据本专利技术的另一方面，提供了一种用于打印复合材料的3D打印系统，3D打印系统包括：机架；送料机构，送料机构设置在机架上，用于提供用于3D打印的线材；3D打印喷头，3D打印喷头可移动地设置在机架上，3D打印喷头的供料通道与送料机构的输出端相对设置，3D打印喷头为上述的用于打印复合材料的3D打印喷头。进一步地，3D打印喷头沿水平方向可移动地设置在机架上；3D打印系统还包括基板，基板沿竖直方向可移动地设置在3D打印喷头的下方，线材打印在基板上。进一步地，3D打印系统还包括张紧力调节机构，张紧力调节机构设置在送料机构与3D打印喷头之间，张紧力调节机构包括：沿线材的供线方向间隔地设置的第一导轨和第二导轨；第一滑块，第一滑块与第一导轨滑动连接，第一滑块上开设有第一定位槽；第二滑块，第二滑块与第二导轨滑动连接，第二滑块上开设有第二定位槽，线材依次穿过第一定位槽和第二定位槽，以通过调节第一滑块和第二滑块之间沿第一导轨的延伸方向上的距离来调节线材的张紧力。进一步地，张紧力调节机构还包括：张紧力传感器，张紧力传感器沿线材的供线方向设置在第二导轨的下游，张紧力传感器的检测端与线材抵接，用于实时监测线材的张紧力；3D打印系统还包括：显示面板和控制器，控制器与张紧力传感器连接，并将张紧力传感器检测到的张紧力检测值显示在显示面板上。进一步地，3D打印系统还包括线材成型装置，线材成型装置设置在送料机构的上游，用于生产由连续纤维增强复合材料制成的线材。进一步地，线材成型装置用于生产成卷的线材，3D打印系统还包括供线辊，供线辊设置在线材成型装置与送料机构之间，成卷的线材安装在供线辊上。进一步地，3D打印系统还包括辅助加热机构，辅助加热机构随3D打印喷头可移动地设置在机架上。进一步地，3D打印系统还包括剪断机构，剪断机构设置在送料机构与3D打印喷头之间。应用本专利技术的技术方案，设计了一种用于打印复合材料的3D打印喷头，在喷头主体的底部可枢转地设置了压辊，这样，在使用本申请提供的用于打印复合材料的3D打印喷头打印时，压辊能够对用于3D打印的打印原料进行压实处理，从而改善复合材料构件的层与层之间的结合质量，有效地提高了复合材料构件的层间结合强度，减小了复合材料构件内部的孔隙率，进而提升了利用3D打印技术制造的复合材料构件的性能。附图说明构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：图1示出了根据本专利技术的一种可选实施例的用于打印复合材料的3D打印系统的结构示意图；图2示出了图1的3D打印系统的3D打印喷头的立体结构示意图；图3示出了图2的3D打印喷头的俯视图；图4示出了图3的3D打印喷头的A-A处的剖视结构示意图；图5示出了图1的3D打印系统的送料机构的结构示意图；图6示出了图1的3D打印系统的张紧力调节机构的结构示意图。其中，上述附图包括以下附图标记：1、线材；10、机架；20、送料机构；22、送料齿轮；23、压紧轮；231、压紧空间；24、连杆；241、避让孔；25、调节组件；251、螺钉；252、螺母；253、弹簧；30、3D打印喷头；100、喷头主体；101、供料通道；102、卡接槽；103、安装腔；104、放置腔；200、压辊；300、支撑臂；301、卡接段；302、连接段；400、转轴；40、基板；50、张紧力调节机构；51、第一导轨；52、第二导轨；53、第一滑块；54、第二滑块；55、张紧力传感器；551、检测端；56、导向轮；60、控制器；70、剪断机构；80、供线辊；90、辅助加热机构。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利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专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本专利技术及其应用或使用的任何限制。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。为了解决现有技术中的利用3D打印技术制造的复合材料的层间性能较差的问题，本专利技术提供了一种用于打印复合材料的3D打印喷头和3D打印系统。本申请提供的用于打印复合材料的3D打印系统包括本申请提供的用于打印复合材料的3D打印喷头30，本申请优化了用于打印复合材料的3D打印喷头30的结构，从而提升了利用该用于打印复合材料的3D打印喷头打印而成的复合材料构件的性能，相应地，利用本申请提供的用于打印复合材料的3D打印系统进行打印时，也能够提升打印而成的复合材料构件的性能。如图2至图4所示，用于打印复合材料的3D打印喷头包括喷头主体100和压辊200，压辊200可枢转地设置在喷头主体100的底部。在本申请中，优化了用于打印复合材料的3D打印喷头的结构，在喷头主体100的底部可枢转地设置了压辊200，这样，在使用本申请提供的3D打印喷头打印时，压辊200能够对用于3D打印的打印原料进行压实处理，从而改善复合材料构件的层与层之间的结合质量，有效地提高了复合材料构件的层间结合强度，减小了复合材料构件的内部孔隙率，进而提升了利用3D打印技术制造的复合材料构件的性能。如图2至图4所示，喷头主体100的外周壁上开设有卡接槽102，3D打印喷头还包括相对设置的两个支撑臂300和转轴400，支撑臂300包括相连接的卡接段301和连接段302，卡接段301与卡接槽102卡接配合，连接段302沿远离喷头主体100的顶部的方向延伸，转轴400的两端分别与两个支撑臂300连接，压辊200套设在转轴400上。这样，压辊200能够相对于转轴400自由地360度转本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于打印复合材料的3D打印喷头，其特征在于，包括：喷头主体(100)；压辊(200)，所述压辊(200)可枢转地设置在所述喷头主体(100)的底部。

【技术特征摘要】
1.一种用于打印复合材料的3D打印喷头，其特征在于，包括：喷头主体(100)；压辊(200)，所述压辊(200)可枢转地设置在所述喷头主体(100)的底部。2.根据权利要求1所述的3D打印喷头，其特征在于，所述喷头主体(100)的外周壁上开设有卡接槽(102)，所述3D打印喷头还包括：相对设置的两个支撑臂(300)，所述支撑臂(300)包括相连接的卡接段(301)和连接段(302)，所述卡接段(301)与所述卡接槽(102)卡接配合，所述连接段(302)沿远离所述喷头主体(100)的顶部的方向延伸；转轴(400)，所述转轴(400)的两端分别与所述两个支撑臂(300)连接，所述压辊(200)套设在所述转轴(400)上。3.根据权利要求1所述的3D打印喷头，其特征在于，所述喷头主体(100)具有供料通道(101)和与所述供料通道(101)间隔设置的安装腔(103)，所述3D打印喷头还包括加热棒，所述加热棒安装在所述安装腔(103)内。4.根据权利要求3所述的3D打印喷头，其特征在于，所述喷头主体(100)还具有与所述供料通道(101)间隔设置的放置腔(104)，所述3D打印喷头还包括温度传感器，所述温度传感器安装在所述放置腔(104)内。5.一种用于打印复合材料的3D打印系统，其特征在于，所述3D打印系统包括：机架(10)；送料机构(20)，所述送料机构(20)设置在所述机架(10)上，用于提供用于3D打印的线材(1)；3D打印喷头(30)，所述3D打印喷头(30)可移动地设置在所述机架(10)上，所述3D打印喷头(30)的供料通道(101)与所述送料机构(20)的输出端相对设置，所述3D打印喷头(30)为权利要求1至4中任一项所述的用于打印复合材料的3D打印喷头。6.根据权利要求5所述的3D打印系统，其特征在于，所述3D打印喷头(30)沿水平方向可移动地设置在所述机架(10)上；所述3D打印系统还包括基板(40)，所述基板(40)沿竖直方向可移动地设置在所述3D打印喷头(30)的下方，所述线材(1)打印在所述基板(40)上。7.根据权利要求5所述的3D打印系统，其特征在于，所述3D打印系统还包括张紧力调节机构(5...

【专利技术属性】
技术研发人员：单忠德，范聪泽，战丽，刘晓军，
申请(专利权)人：北京机科国创轻量化科学研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11