单向连续碳纤维增强热塑性3D打印耗材的制备方法及装置制造方法及图纸

一种单向连续碳纤维增强热塑性3D打印耗材的制备方法及装置，涉及增材制造领域，该制备方法包括以下步骤：首先通过纱架放纱和多组纤维展平装置制成一排均匀的由多根纤维组成的一排连续纤维，然后通过开放式的连续纤维与热熔树脂辊压浸渍装置将纤维与从挤出机模头中挤出的树脂进行充分的融合，形成了一排与热熔树脂有效融合后的单向连续均匀展平的纤维，然后通过集成分束装置将其收束为多根一定长度的单向纤维增强树脂体，最后经过特定的冷却定型装置以及后续的牵引履带和裁剪装置，最后制成一种规则截面、一定长度的、一定含量的单向连续炭纤维增强热塑性3D打印耗材材。

【技术实现步骤摘要】
单向连续碳纤维增强热塑性3D打印耗材的制备方法及装置
本专利技术涉及增材制造领域，具体而言，涉及一种单向连续碳纤维增强热塑性3D打印耗材的制备方法及装置。
技术介绍
3D打印技术成型基本原理是将3D打印耗材材热熔后层层堆积成型，通过增加耗材、逐层制造的方式，并基于三维模型数据直接制造出与其相一致的三维实体的这样一种工艺方法。碳纤维增强热塑性3D打印耗材材与传统的纯树脂聚合物耗材相比大幅度提升了打印件的力学性能和机械物理性能，材料的某些特性能达到或超过航空铝，使得3D打印产品可用于轨道交通、军民航空等高端领域。现有3D打印耗材材多为纯树脂，如：CN105568420B“用于3D打印机细丝的热塑性树脂组合物”，由乐天化学株式会社申请的专利技术专利，公开的树脂材料为聚乙烯、聚丙烯等热塑性树脂，可以采用常规FDM(熔融沉积制造工艺)打印机打印。其优点为打印难度低、易成型，但缺点只能打印展示模型和没有力学性能要求的产品，应用面窄。CN10403130B“一种用于3D打印的紫外光交联聚合物材料及其制备方法和应用”，由中科院化工研究所申请的专本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种单向连续碳纤维增强热塑性3D打印耗材的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：/nS1：制备由多根纤维组成的至少一排连续碳纤维；/nS2：将所述连续碳纤维与热熔树脂进行充分融合以形成单向连续均匀展平的纤维；/nS3:将所述单向连续均匀展平的纤维收束为多根一定长度的单向纤维增强树脂体；/nS4:经冷却定型后形成具有预定规格的单向连续碳纤维增强热塑性3D打印耗材。/n

【技术特征摘要】
1.一种单向连续碳纤维增强热塑性3D打印耗材的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1：制备由多根纤维组成的至少一排连续碳纤维；
S2：将所述连续碳纤维与热熔树脂进行充分融合以形成单向连续均匀展平的纤维；
S3:将所述单向连续均匀展平的纤维收束为多根一定长度的单向纤维增强树脂体；
S4:经冷却定型后形成具有预定规格的单向连续碳纤维增强热塑性3D打印耗材。


2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述至少一排连续碳纤维具体是通过纱架放纱和多组纤维展平装置制备。


3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，制备所述连续碳纤维的纱束选择低丝束的碳纤维纱束。


4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述低丝束的碳纤维纱束包含丝束为1K、3K或6K的碳纤维纱束。


5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述的碳纤维含有0.3％～1.2％质量分数的上浆剂。


6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，基于不同类型的热熔树脂选择对应该类型的上浆剂。


7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，S2包括：通过开放式的连续碳纤维与热熔树脂辊压浸渍装置将纤维与从挤出机模头中挤出的树脂进行充分的融合，形成了一排与热熔树脂有效融合后的单向连续均匀展平的纤维。


8.根据权利要求6所述的制...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱华平，陈伟，
申请(专利权)人：江苏奇一科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32