一种连续纤维增强复合材料的打印头制造技术

本实用新型专利技术公开了一种连续纤维增强复合材料的打印头，所述打印头包括：打印头机架；储纤维单元，所述储纤维单元设置在所述打印头机架上，且所述储纤维单元可引出连续纤维；材料复合整容单元，所述材料复合整容单元设置在所述打印头机架上，且位于在所述储纤维单元的下方；冷却单元，所述冷却单元设置在所述打印头机架上，且与所述材料复合整容单元连接；第二送丝单元，所述第二送丝单元与所述冷却单元连接；挤出单元，所述挤出单元设置在所述打印头机架上，且与所述第二送丝单元连接。通过纤维在线浸润包覆处理和纤维主动进给，避免了纤维在输送过程中因拉扯力过大而造成损伤，实现了高稳定快速地制造连续纤维增强复合材料的技术效果。

A Printing Head for Continuous Fiber Reinforced Composites

The utility model discloses a printing head of a continuous fiber reinforced composite material, which comprises a printing head rack, a fiber storage unit, the fiber storage unit arranged on the printing head rack, and the fiber storage unit can lead out continuous fibers, and a material composite plastic unit, the material composite plastic unit arranged on the printing head rack and located therein. The lower part of the storage fiber unit; the cooling unit, which is arranged on the printing head rack and connected with the composite plastic unit of the material; the second wire feeding unit, which is connected with the cooling unit; and the extrusion unit, which is arranged on the printing head rack and connected with the second wire feeding unit. By means of on-line wetting and cladding treatment of fibers and active feeding of fibers, the damage caused by excessive pulling force of fibers in the process of conveying is avoided, and the technical effect of manufacturing continuous fibre reinforced composites with high stability and rapidity is realized.

【技术实现步骤摘要】
一种连续纤维增强复合材料的打印头
本申请涉及3D打印
，尤其涉及一种连续纤维增强复合材料的打印头。
技术介绍
纤维增强复合材料具有高比强度、高比模量、耐腐蚀和多功能等优点，被广泛应用于航天航空、汽车、机器人和国防军事等领域。纤维增强复合材料根据纤维的长度尺寸可以分为短切纤维增强复合材料、长切纤维增强复合材料以及连续纤维增强复合材料。其中，短切纤维增强复合材料和长切纤维增强复合材料的制造技术较为成熟，但其纤维对制件力学性能的提升非常有限，难以满足工业对高性能纤维复合材料的需求，为此，连续纤维增强复合材料受到了越来越多的关注。而随着连续纤维增强复合材料3D打印工艺的出现，使得连续纤维增强复合材料的低成本、快速制造成为可能。但本申请技术人在实现本申请实施例中技术方案的过程中，发现上述现有技术至少存在如下技术问题：现有技术中的连续纤维增强复合材料3D打印工艺存在制造效率低和制造过程稳定性差的技术问题。
技术实现思路
本申请实施例通过提供一种连续纤维增强复合材料的打印头，解决了现有技术中的连续纤维增强复合材料3D打印工艺存在制造效率低和制造过程稳定性差的技术问题。通过纤维在线浸润包覆处理和纤维主动进给，避免了纤维在输送过程中因拉扯力过大而造成损伤，实现了高稳定快速地制造连续纤维增强复合材料的技术效果。为了解决上述问题，本申请实施例提供了一种连续纤维增强复合材料的打印头，所述打印头包括：打印头机架；储纤维单元，所述储纤维单元设置在所述打印头机架上，且所述储纤维单元可引出连续纤维；材料复合整容单元，所述材料复合整容单元设置在所述打印头机架上，所述材料复合整容单元设置在所述储纤维单元的下方，且所述材料复合整容单元包括：第一喉管，所述第一喉管的外侧设置有第一散热管；第一加热块，所述第一加热块与所述打印头机架连接，且所述第一加热块与所述第一喉管连接；第二喉管，所述第二喉管与所述第一加热块连接，且所述第二喉管的外侧设置有第二散热管；第一加热单元，所述第一加热单元与所述第一加热块连接；第一喷嘴，所述第一喷嘴设置在所述第一加热块的底端；整容加热块，所述整容加热块设置在所述打印头机架上，且所述整容加热块的上部具有一开口，其中所述开口与所述第一喷嘴相对设置；第一送丝单元，所述第一送丝单元与所述第二喉管连接，且所述第一送丝单元上设置一料盘，其中所述料盘可引出树脂丝材；冷却单元，所述冷却单元设置在所述打印头机架上，且所述冷却单元与所述材料复合整容单元连接；第二送丝单元，所述第二送丝单元与所述冷却单元连接；挤出单元，所述挤出单元设置在所述打印头机架上，且所述挤出单元与所述第二送丝单元连接。优选的，所述材料复合整容单元还包括：第一隔热块，所述第一隔热块的一侧与所述第一喉管连接，所述第一隔热块的另一侧与所述第一加热块固定连接；第二隔热块，所述第二隔热块与所述第二喉管连接。优选的，所述材料复合整容单元还包括：第一温度传感单元，所述第一温度传感单元设置在所述第一加热块上；第二加热单元，所述第二加热单元与所述整容加热块连接；第二温度传感单元，所述第二温度传感单元设置在所述整容加热块上，且所述第二温度传感单元与所述第二加热单元连接。优选的，所述材料复合整容单元还包括：储料筒，所述储料筒与所述整容加热块的下端部连通。优选的，所述第二送丝单元包括：送丝电机，所述送丝电机与所述打印头机架连接；主动轮，所述主动轮与所述送丝电机的输出轴连接。优选的，所述第二送丝单元还包括：导轨，所述导轨设置在所述打印头机架上；滑块，所述滑块与所述导轨滑动连接；支架，所述支架与所述滑块连接；夹持力调节单元，所述夹持力调节单元设置在所述打印头机架上，且所述夹持力调节单元与所述支架相配合；从动轮，所述从动轮与所述支架连接，且所述从动轮与所述主动轮啮合连接。优选的，所述第二送丝单元还包括：定位单元，所述定位单元设置在所述支架的顶端，且所述定位单元具有一定位孔，其中所述定位孔可通过复合材料。优选的，所述挤出单元包括：第三喉管，所述第三喉管的外侧设置有第三散热管；第三隔热块，所述第三隔热块与所述第三喉管的底部连接；第二加热块，所述第二加热块设置在所述打印头机架上，且所述第二加热块与所述第三隔热块连接；第三加热单元，所述第三加热单元与所述第二加热块连接，所述第三加热单元可加热熔融复合材料；第三温度传感单元，所述第三温度传感单元设置所述第二加热块上，且所述第三温度传感单元与所述第三加热单元连接；第二喷嘴，所述第二喷嘴与所述第二加热块的底端连接。优选的，所述挤出单元还包括：第一散热单元，所述第一散热单元设置在所述打印头机架上，且所述第一散热单元与所述第三散热管相对设置；第二散热单元，所述第二散热单元设置在所述打印头机架上，且所述第二散热单元设置在所述第二加热块的外侧。优选的，所述连续纤维包括碳纤维、芳纶纤维、玻璃纤维、聚苯咪唑纤维、聚对苯二甲酰对苯二胺、聚酰亚胺纤维、硼纤维、阻燃纤维和光导纤维。本申请实施例中的上述一个或多个技术方案，至少具有如下一种或多种技术效果：本申请实施例通过提供一种连续纤维增强复合材料的打印头，所述打印头包括：打印头机架；储纤维单元，所述储纤维单元设置在所述打印头机架上，且所述储纤维单元可引出连续纤维；材料复合整容单元，所述材料复合整容单元设置在所述打印头机架上，所述材料复合整容单元设置在所述储纤维单元的下方，且所述材料复合整容单元包括：第一喉管，所述第一喉管的外侧设置有第一散热管；第一加热块，所述第一加热块与所述打印头机架连接，且所述第一加热块与所述第一喉管连接；第二喉管，所述第二喉管与所述第一加热块连接，且所述第二喉管的外侧设置有第二散热管；第一加热单元，所述第一加热单元与所述第一加热块连接；第一喷嘴，所述第一喷嘴设置在所述第一加热块的底端；整容加热块，所述整容加热块设置在所述打印头机架上，且所述整容加热块的上部具有一开口，其中所述开口与所述第一喷嘴相对设置；第一送丝单元，所述第一送丝单元与所述第二喉管连接，且所述第一送丝单元上设置一料盘，其中所述料盘可引出树脂丝材；冷却单元，所述冷却单元设置在所述打印头机架上，且所述冷却单元与所述材料复合整容单元连接；第二送丝单元，所述第二送丝单元与所述冷却单元连接；挤出单元，所述挤出单元设置在所述打印头机架上，且所述挤出单元与所述第二送丝单元连接。解决了现有技术中的连续纤维增强复合材料3D打印工艺存在制造效率低和制造过程稳定性差的技术问题。通过纤维在线浸润包覆处理和纤维主动进给，避免了纤维在输送过程中因拉扯力过大而造成损伤，实现了高稳定快速地制造连续纤维增强复合材料的技术效果。上述说明仅是本申请技术方案的概述，为了能够更清楚了解本申请的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本申请的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本申请的具体实施方式。附图说明图1为本技术实施例中一种连续纤维增强复合材料的打印头的结构示意图；图2为本技术实施例中材料复合整容单元的结构示意图；图3为本技术实施例中第二送丝单元的结构示意图；图4为本技术实施例中挤出单元的结构示意图。附图标记说明：储纤维单元1，打印头机架2，连续纤维3，材料复合整容单元4，冷却单元5，第二送丝单元6，挤出单元7，连续纤维本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种连续纤维增强复合材料的打印头，其特征在于，所述打印头包括：打印头机架；储纤维单元，所述储纤维单元设置在所述打印头机架上，且所述储纤维单元可引出连续纤维；材料复合整容单元，所述材料复合整容单元设置在所述打印头机架上，所述材料复合整容单元设置在所述储纤维单元的下方，且所述材料复合整容单元包括：第一喉管，所述第一喉管的外侧设置有第一散热管；第一加热块，所述第一加热块与所述打印头机架连接，且所述第一加热块与所述第一喉管连接；第二喉管，所述第二喉管与所述第一加热块连接，且所述第二喉管的外侧设置有第二散热管；第一加热单元，所述第一加热单元与所述第一加热块连接；第一喷嘴，所述第一喷嘴设置在所述第一加热块的底端；整容加热块，所述整容加热块设置在所述打印头机架上，且所述整容加热块的上部具有一开口，其中所述开口与所述第一喷嘴相对设置；第一送丝单元，所述第一送丝单元与所述第二喉管连接，且所述第一送丝单元上设置一料盘，其中所述料盘可引出树脂丝材；冷却单元，所述冷却单元设置在所述打印头机架上，且所述冷却单元与所述材料复合整容单元连接；第二送丝单元，所述第二送丝单元与所述冷却单元连接；挤出单元，所述挤出单元设置在所述打印头机架上，且所述挤出单元与所述第二送丝单元连接。...

【技术特征摘要】
1.一种连续纤维增强复合材料的打印头，其特征在于，所述打印头包括：打印头机架；储纤维单元，所述储纤维单元设置在所述打印头机架上，且所述储纤维单元可引出连续纤维；材料复合整容单元，所述材料复合整容单元设置在所述打印头机架上，所述材料复合整容单元设置在所述储纤维单元的下方，且所述材料复合整容单元包括：第一喉管，所述第一喉管的外侧设置有第一散热管；第一加热块，所述第一加热块与所述打印头机架连接，且所述第一加热块与所述第一喉管连接；第二喉管，所述第二喉管与所述第一加热块连接，且所述第二喉管的外侧设置有第二散热管；第一加热单元，所述第一加热单元与所述第一加热块连接；第一喷嘴，所述第一喷嘴设置在所述第一加热块的底端；整容加热块，所述整容加热块设置在所述打印头机架上，且所述整容加热块的上部具有一开口，其中所述开口与所述第一喷嘴相对设置；第一送丝单元，所述第一送丝单元与所述第二喉管连接，且所述第一送丝单元上设置一料盘，其中所述料盘可引出树脂丝材；冷却单元，所述冷却单元设置在所述打印头机架上，且所述冷却单元与所述材料复合整容单元连接；第二送丝单元，所述第二送丝单元与所述冷却单元连接；挤出单元，所述挤出单元设置在所述打印头机架上，且所述挤出单元与所述第二送丝单元连接。2.如权利要求1所述的连续纤维增强复合材料的打印头，其特征在于，所述材料复合整容单元还包括：第一隔热块，所述第一隔热块的一侧与所述第一喉管连接，所述第一隔热块的另一侧与所述第一加热块固定连接；第二隔热块，所述第二隔热块与所述第二喉管连接。3.如权利要求1所述的连续纤维增强复合材料的打印头，其特征在于，所述材料复合整容单元还包括：第一温度传感单元，所述第一温度传感单元设置在所述第一加热块上；第二加热单元，所述第二加热单元与所述整容加热块连接；第二温度传感单元，所述第二温度传感单元设置在所述整容加热块上，且所述第二温度传感单元与所述第二加热单元连接。4.如权利要求1所述的连续纤维增强复合材料的打印头，其特征在于，所述材料复合整容单元还包括：储料筒，所述储料筒与...

【专利技术属性】
技术研发人员：于慧莉，李强，田小永，曹毅，侯章浩，刘腾飞，
申请(专利权)人：陕西斐帛科技发展有限公司，
类型：新型
国别省市：陕西,61