本实用新型专利技术提供了一种连续碳纤维复合材料3D打印挤出装置。本实用新型专利技术的装置包括连续碳纤维送料装置、复合丝送料装置、打印装置和加热装置，连续碳纤维送料装置包括连续碳纤维送丝部和防溢流部，打印装置具有熔融腔和设置在熔融腔出口端的喷嘴，复合丝送料装置包括复合丝送丝部、熔融送料部和送料通道，防溢流部设置在熔融腔的进口端，连续碳纤维送丝部能够将连续碳纤维经防溢流部送至熔融腔，复合丝送丝部能够将复合丝送至熔融送料部，熔融送料部通过送料通道与熔融腔连通，加热装置能够对熔融送料部、送料通道和熔融腔进行加热。上述装置能够防止复合材料溢出，保证了复合材料的浸润效果和打印成功率。润效果和打印成功率。润效果和打印成功率。
【技术实现步骤摘要】
一种连续碳纤维复合材料3D打印挤出装置
[0001]本技术涉及3D打印
，尤其是涉及一种连续碳纤维复合材料3D打印挤出装置。
技术介绍
[0002]3D打印是一种以数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层堆叠累积的方式来构造物体的技术。与传统的树脂聚合物3D打印材料相比，碳纤维增强热塑性3D打印材料大幅度提升了打印件的力学性能和机械物理性能，从而使得3D打印产品可用于轨道交通、军民航空等高端领域。
[0003]目前，连续纤维增强热塑性树脂复合材料3D打印工艺(CFRTPCs)是以纤维干丝与热塑性树脂丝材为原材料，丝材通过送丝电机送入到3D打印头内部进行加热熔融，同时连续纤维同步送至3D打印头内部，连续纤维被熔融树脂浸渍包覆形成复合丝材，浸渍后的复合丝材从喷嘴出口处挤出，随后树脂基体迅速冷却固化粘附在工件上层，使得纤维能够不断地从喷嘴中拉出。该工艺采用热塑性树脂与连续纤维为原材料，在打印头内部进行熔融浸渍，从而实现了复合材料制备与成形一体化，可用于该工艺的热塑性树脂包括PLA、ABS、PEEK等，连续纤维包括碳纤维、玻璃纤维等。然而，现有的连续纤维增强热塑性树脂复合材料3D打印工艺及相关装置存在复合材料容易溢出导致发生堵塞，从而无法正常下料致使打印失败；此外，现有工艺及装置还存在两种材料混合不充分、相互浸渗程度不足从而导致打印产品性能降低等缺陷。
[0004]鉴于此，特提出本技术。
技术实现思路
[0005]本技术的目的在于提供一种连续碳纤维复合材料3D打印挤出装置，该装置能够避免复合材料溢出，保证了复合材料的充分浸润，复合材料的打印成功率高，3D打印制品的综合性能优异。
[0006]本技术提供一种连续碳纤维复合材料3D打印挤出装置，包括连续碳纤维送料装置、复合丝送料装置、打印装置和加热装置，连续碳纤维送料装置包括连续碳纤维送丝部和防溢流部，打印装置具有熔融腔和设置在熔融腔出口端的喷嘴，复合丝送料装置包括复合丝送丝部、熔融送料部和送料通道，防溢流部设置在熔融腔的进口端，连续碳纤维送丝部能够将连续碳纤维经防溢流部送至熔融腔，复合丝送丝部能够将复合丝送至熔融送料部，熔融送料部通过送料通道与熔融腔连通，加热装置能够对熔融送料部、送料通道和熔融腔进行加热。
[0007]进一步地，防溢流部包括防溢流口和连接部，防溢流口的直径大于连续碳纤维的直径且小于熔融腔的直径，防溢流口通过连接部与熔融腔连通。
[0008]进一步地，防溢流口的直径比连续碳纤维的直径大0.1
‑
0.2mm。
[0009]进一步地，连续碳纤维的直径为0.3mm，防溢流口的直径为0.4mm，熔融腔的直径为
0.8
‑
1.2mm。
[0010]进一步地，连接部呈中空圆台形。
[0011]进一步地，送料通道自熔融送料部向下倾斜设置。
[0012]进一步地，送料通道向下倾斜设置的角度为30
‑
85度。
[0013]进一步地，送料通道的进口端与熔融送料部的下端连通，送料通道的出口端与熔融腔的上部连通。
[0014]进一步地，连续碳纤维送丝部包括驱动部和引导部，引导部设置在防溢流部的上方，驱动部能够将连续碳纤维送至引导部
[0015]本技术通过在熔融腔的进口端设置防溢流部，从而防止了复合材料溢出，避免了因发生堵塞导致的打印失败，提高了复合材料的打印成功率；同时，通过设置熔融送料部和送料通道，使得复合丝能够在熔融状态下进入熔融腔，熔融状态的复合丝能够与连续碳纤维在熔融腔中充分浸润，保证了复合材料的浸润效果，提高了3D打印制品的综合性能。
附图说明
[0016]为了更清楚地说明本技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本技术的一些实施方式，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他的附图。
[0017]图1为本技术一实施方式的连续碳纤维复合材料3D打印挤出装置的结构示意图。
[0018]附图标记说明：
[0019]1：驱动部；2：引导部；3：防溢流口；4：连接部；5：熔融腔；6：熔融送料部；7：送料通道；8：加热装置；9：连续碳纤维；10：复合丝。
具体实施方式
[0020]应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属
的普通技术人员通常理解的相同含义。
[0021]需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
[0022]下面将结合实施例对本技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，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他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0023]参见图1，本技术的连续碳纤维复合材料3D打印挤出装置包括连续碳纤维送料装置、复合丝送料装置、打印装置和加热装置8，连续碳纤维送料装置包括连续碳纤维送丝部和防溢流部，打印装置具有熔融腔5和设置在熔融腔5出口端的喷嘴，复合丝送料装置
包括复合丝送丝部、熔融送料部6和送料通道7，防溢流部设置在熔融腔5的进口端，连续碳纤维送丝部能够将连续碳纤维9经防溢流部送至熔融腔5，复合丝送丝部能够将复合丝10送至熔融送料部6，熔融送料部6通过送料通道7与熔融腔5连通，加热装置8能够对熔融送料部6、送料通道7和熔融腔5进行加热。
[0024]在本技术中，连续碳纤维送料装置主要用于将连续碳纤维9送至打印装置的熔融腔5中；具体地，连续碳纤维送料装置包括连续碳纤维送丝部和防溢流部，防溢流部设置在熔融腔5的进口端，用于避免熔融腔5中的熔融材料溢出导致堵塞，连续碳纤维送丝部主要用于将连续碳纤维9经防溢流部送至熔融腔5中。对连续碳纤维送丝部和防溢流部的具体结构不作严格限制，只要能够实现上述功能即可。
[0025]具体地，如图1所示，连续碳纤维送丝部可以包括驱动部1和引导部2，驱动部1主要用于将连续碳纤维9送至引导部2，对驱动部1的驱动方式和驱动结构不作严格限制，可以采用本领域常规的驱动装置。引导部2主要用于将驱动部1输送的连续碳纤维9引导至熔融腔5中；可以理解，引导部2应当设置在防溢流部的正上方，从而保证连续碳纤维9能够良好地通过防溢流部进入熔融腔5，对引导部2的具体结构不作严格限制，例如可以采用中空圆柱体等常规结构。
[0026]防溢流部可以包括防溢流口3本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种连续碳纤维复合材料3D打印挤出装置，其特征在于，包括连续碳纤维送料装置、复合丝送料装置、打印装置和加热装置，连续碳纤维送料装置包括连续碳纤维送丝部和防溢流部，打印装置具有熔融腔和设置在熔融腔出口端的喷嘴，复合丝送料装置包括复合丝送丝部、熔融送料部和送料通道，防溢流部设置在熔融腔的进口端，连续碳纤维送丝部能够将连续碳纤维经防溢流部送至熔融腔，复合丝送丝部能够将复合丝送至熔融送料部，熔融送料部通过送料通道与熔融腔连通，加热装置能够对熔融送料部、送料通道和熔融腔进行加热。2.根据权利要求1所述的连续碳纤维复合材料3D打印挤出装置，其特征在于，防溢流部包括防溢流口和连接部，防溢流口的直径大于连续碳纤维的直径且小于熔融腔的直径，防溢流口通过连接部与熔融腔连通。3.根据权利要求2所述的连续碳纤维复合材料3D打印挤出装置，其特征在于，防溢流口的直径比连续碳纤维的直径大0.1
‑
0.2mm。4.根据权利要求3所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：张晓军，韩民峰，贾玲玉，何督督，傅文军，
申请(专利权)人：徐州唯佳新材料科技有限公司，
类型：新型
国别省市：
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