复合材料3D打印设备制造技术

本实用新型专利技术提供一种复合材料3D打印设备，包括：密封箱体、控制系统、三维移动系统、3D打印喷头和Z方向激光测距传感器；密封箱体为立体空心结构，密封箱体的顶部设置有上盖，通过上盖的开合来取出制备得到的产品；三维移动系统分别用于控制3D打印喷头在X方向和Y方向进行移动和控制产品升降平台进行Z方向的移动；控制系统包括：压力控制系统、温度控制系统、中控系统和用户操作界面；通过用户操作界面将预设产品参数传输至中控系统；中控系统对压力控制系统和温度控制系统分别进行控制，将密封箱体中的压力和温度调整至预设参数，并控制3D打印喷头进行产品制备。本实用新型专利技术耗时短，人工成本低，成型过程可控，具有稳定可靠的优点。具有稳定可靠的优点。具有稳定可靠的优点。

【技术实现步骤摘要】
复合材料3D打印设备


[0001]本技术涉及3D打印
，特别涉及一种复合材料3D打印设备。

技术介绍

[0002]随着科技的发展，当今世界上新材料的发展趋势是多样化和复杂化，复合材料由于具有质量轻、强度高、模量高、耐腐蚀的、可设计性强等优点，在航空航天、军事、工业和民用等领域获得了广泛的应用。
[0003]传统的复合材料成型方法包括：铺放成型、模压成型、纤维缠绕成型、拉挤成型等。但是成型工艺都过于复杂，成型周期长，人工因素多。对于复杂构型的复合材料产品，传统的成型方法往往难以实现。

技术实现思路

[0004]鉴于上述问题，本技术的目的是提出一种复合材料3D打印设备，本技术能够自动化的完成复合材料成型过程，耗时短，人工成本低，成型过程可控、稳定、可靠。相较于传统的复合材料成型方式，有竞争优势。
[0005]为实现上述目的，本技术采用以下具体技术方案：
[0006]本技术提供一种复合材料3D打印设备，包括：密封箱体、控制系统、三维移动系统、3D打印喷头和Z方向激光测距传感器；
[0007]密封箱体为立体空心结构，密封箱体的顶部设置有上盖，通过上盖的开合来取出制备得到的产品；
[0008]上盖的内部为两层式结构，第一层结构和第二层结构从上到下依次设置，第一层结构分别设置有可拆卸式复合材料基体储存箱和可拆卸式增强材料储存箱；第二层结构设置有基体与增强材料混合箱；
[0009]三维移动系统包括：3D打印X方向移动系统、3D打印Y方向移动系统、3D打印Z方向移动系统和产品升降平台；
[0010]3D打印X方向移动系统和3D打印Y方向移动系统安装在上盖的底部；
[0011]3D打印喷头安装在3D打印X方向移动系统和3D打印Y方向移动系统的底部；
[0012]通过控制3D打印X方向移动系统和3D打印Y方向移动系统在X方向和Y方向的移动进而控制3D打印喷头在X方向和Y方向进行移动；
[0013]3D打印Z方向移动系统通过丝杠伺服电机进行整体控制，丝杠伺服电机分别放置在密封箱体内部的内转角处；
[0014]产品升降平台上用于放置产品，产品升降平台分别与丝杠伺服电机进行固定连接；通过3D打印Z方向移动系统控制产品升降平台进行Z方向的移动；
[0015]Z方向激光测距传感器安装在密封箱体内部的底部，用于测量产品升降平台在Z方向上的位置精度；
[0016]控制系统包括：压力控制系统、温度控制系统、中控系统和用户操作界面；
[0017]压力控制系统、温度控制系统、中控系统集成在密封箱体内部，用户操作界面安装在密封箱体底部的外面；
[0018]通过用户操作界面将预设产品参数传输至中控系统；中控系统对压力控制系统和温度控制系统分别进行控制，将密封箱体中的压力和温度调整至预设参数，并控制3D打印喷头进行产品制备。
[0019]优选地，可拆卸式复合材料基体储存箱由隔热材料制成，用于储存复合材料基体，复合材料基体包括：树脂、金属或陶瓷。
[0020]优选地，可拆卸式增强材料储存箱由隔热材料制成，用于储存增强材料，增强材料包括：碳纤维或玻璃纤维。
[0021]优选地，在进行3D打印之前要在基体与增强材料混合箱中对复合材料基体和增强材料进行混合。
[0022]优选地，3D打印X方向移动系统、3D打印Y方向移动系统采用丝杠伺服电机进行闭环控制，进而控制3D打印喷头的位置精度。
[0023]优选地，产品升降平台具有表面加热功能，用于辅助产品进行脱模。
[0024]优选地，产品升降平台内部设置有温度传感器和加热装置，加热装置具体为加热带。
[0025]优选地，3D打印Z方向移动系统具有调平功能，用于对产品升降平台的水平度进行调节。
[0026]优选地，压力控制系统包括抽真空设备和加压设备，用于将密封箱体的压力范围控制在在0
‑
5MPa。
[0027]优选地，温度控制系统包括升温设备、降温设备和温度传感器，用于将密封箱体的温度范围控制在0℃
‑
800℃。
[0028]与现有的技术相比，本技术能够自动化的完成复合材料成型过程，耗时短，人工成本低，成型过程可控、稳定、可靠。相较于传统的复合材料成型方式，有竞争优势。
附图说明
[0029]图1是根据本技术实施例提供的复合材料3D打印设备的结构示意图。
[0030]其中的附图标记包括：密封箱体1、压力控制系统2、温度控制系统3、3D打印喷头4、3D打印X方向移动系统5、3D打印Y方向移动系统6、3D打印Z方向移动系统7、产品升降平台8、Z方向激光测距传感器9、可拆卸式复合材料基体储存箱10、可拆卸式增强材料储存箱11、基体与增强材料混合箱12、中控系统13和用户操作界面14。
具体实施方式
[0031]在下文中，将参考附图描述本技术的实施例。在下面的描述中，相同的模块使用相同的附图标记表示。在相同的附图标记的情况下，它们的名称和功能也相同。因此，将不重复其详细描述。
[0032]为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本技术，而不构成对本技术的限制。
[0033]图1示出了根据本技术实施例提供的复合材料3D打印设备的结构。
[0034]如图1所示，本技术实施例提供的复合材料3D打印设备包括：密封箱体1、控制系统、三维移动系统、3D打印喷头4和Z方向激光测距传感器9。
[0035]密封箱体1为立体空心结构，具备良好的密封性，具备承受高温高压的能力，密封箱体1的顶部设置有上盖，上盖具有可打开功能，通过上盖的开合来取出制备得到的产品；
[0036]上盖的内部为两层式结构，第一层结构和第二层结构从上到下依次设置，第一层结构分别设置有可拆卸式复合材料基体储存箱10和可拆卸式增强材料储存箱11；第二层结构设置有基体与增强材料混合箱12。
[0037]可拆卸式复合材料基体储存箱10用于储存树脂、金属、陶瓷等复合材料基体，储存箱箱体由隔热材料制成，储存箱箱体内部具备调温功能；可拆卸式复合材料基体储存箱10内部设置有温度传感器和加热装置。
[0038]可拆卸式增强材料储存箱11用于储存碳纤维、玻璃纤维等增强材料，储存箱箱体由隔热材料制成，储存箱箱体内部具备调温功能；可拆卸式增强材料储存箱11内部设置有温度传感器和加热装置。
[0039]在进行3D打印之前要在基体与增强材料混合箱12混合基体和增强材料。
[0040]三维移动系统包括：3D打印X方向移动系统5、3D打印Y方向移动系统6、3D打印Z方向移动系统7和产品升降平台8。
[0041]3D打印X方向移动系统5和3D打印Y方向移动系统6安装在上盖的底部。3D打印喷头4安装在3D打印X方向移本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种复合材料3D打印设备，其特征在于，包括：密封箱体、控制系统、三维移动系统、3D打印喷头和Z方向激光测距传感器；所述密封箱体为立体空心结构，所述密封箱体的顶部设置有上盖，通过所述上盖的开合来取出制备得到的产品；所述上盖的内部为两层式结构，第一层结构和第二层结构从上到下依次设置，所述第一层结构分别设置有可拆卸式复合材料基体储存箱和可拆卸式增强材料储存箱；所述第二层结构设置有基体与增强材料混合箱；所述三维移动系统包括：3D打印X方向移动系统、3D打印Y方向移动系统、3D打印Z方向移动系统和产品升降平台；所述3D打印X方向移动系统和所述3D打印Y方向移动系统安装在所述上盖的底部；所述3D打印喷头安装在所述3D打印X方向移动系统和3D打印Y方向移动系统的底部；通过控制所述3D打印X方向移动系统和3D打印Y方向移动系统在X方向和Y方向的移动进而控制所述3D打印喷头在X方向和Y方向进行移动；所述3D打印Z方向移动系统通过丝杠伺服电机进行整体控制，所述丝杠伺服电机分别放置在所述密封箱体内部的内转角处；所述产品升降平台上用于放置产品，所述产品升降平台分别与丝杠伺服电机进行固定连接；通过所述3D打印Z方向移动系统控制所述产品升降平台进行Z方向的移动；所述Z方向激光测距传感器安装在所述密封箱体内部的底部，用于测量所述产品升降平台在Z方向上的位置精度；控制系统包括：压力控制系统、温度控制系统、中控系统和用户操作界面；所述压力控制系统、温度控制系统、中控系统集成在所述密封箱体内部，所述用户操作界面安装在所述密封箱体底部的外面；通过所述用户操作界面将预设产品参数传输至所述中控系统；所述中控系统对压力控制系统和温度控制系统分别进行控制，将所述密封箱体中的压力和温度...

【专利技术属性】
技术研发人员：商伟辉，刘克迪，王利彬，林再文，张东洋，杨再保，
申请(专利权)人：长春长光宇航复合材料有限公司，
类型：新型
国别省市：