一种连续纤维可沿制造技术

一种连续纤维可沿

【技术实现步骤摘要】
一种连续纤维可沿Z向打印的3D打印头架


[0001]本技术属于
3D
打印
，具体涉及一种连续纤维可沿
Z
向打印的
3D
打印头架
。

技术介绍

[0002]近年随着工程应用的需求，对
3D
打印成型件的综合力学性能要求也越来越高，通过向基质材料中添加连续纤维的
3D
打印技术成为了复合材料成型的一种新兴复合材料制造技术，这种制造技术将连续纤维与基质材料混合挤出实现连续纤维复合材料
3D
打印
。
[0003]但在实际的打印过程当中，由于其固有的成型原理问题，使得最终制备的成型件层与层之间的结合力相对较弱，成型件表面在高度方向上存在微裂纹，这就导致最终所制备的成型件在
Z
向力学性能远低于
XY
向，严重影响成型件的综合力学性能
。
然而，现有的层间性能增强方式主要集中于纳米颗粒增强或短纤维增强，层间增强效果有限，尚无法从根源上解决层间问题
。
[0004]现有的
3D
打印头架在工作时打印头仅可在
XY
平面内进行平动，实现在
XY
面内的耗材铺放打印，并通过沿
Z
向逐层打印的方式实现结构件的制备，存在的缺点是灵活度还不够高，仅能满足沿
X
向和
Y
向耗材铺放打印，无法满足沿
Z
向耗材铺放打印，而实现连续纤维沿
Z
向耗材铺放打印则能从根源解决成型件层间结合不紧密和表面微裂纹等关键问题，最终改善成型件的综合力学性能
。
因此，目前亟需一种在
3D
打印成型时，能够沿
Z
向进行耗材铺放的
3D
打印头架
。

技术实现思路

[0005]为克服上述技术的缺点，本技术的目的在于提供了一种连续纤维可沿
Z
向打印的
3D
打印头架，能够沿
Z
向耗材铺放打印，提高层间结合力，消除表面微裂纹，改善成型件的综合力学性能
。
[0006]为克服上述关键问题，本技术拟采用以下技术方案：
[0007]一种连续纤维可沿
Z
向打印的
3D
打印头架，包括平动模块
1、
回转模块
2、
散热模块3和熔融打印模块4，平动模块1和回转模块2连接，回转模块2和散热模块3连接，散热模块3和熔融打印模块4连接
。
[0008]平动模块1包括前盖板
13、
后盖板
11
和位于前后盖板间槽内的直线轴承
12
；回转模块2包括电机
22
和转台
21
，电机
22
安装于后盖板
11
背面，电机
22
轴上安装有转台
21
；散热模块3包括散热块
31、
连接块
32
和风扇
33
，散热块
31
安装于转台
21
上，散热块
31
上安装有连接块
32
，连接块
32
上固定由风扇
33
；熔融打印模块4包括喉管
44、
加热块
41、
喷头
43
和空心螺栓
42
，喉管
44
上端与散热块
31
连接，喉管
44
下端与加热块
41
连接，加热块
41
下端安装有喷头
43
，加热块
41
侧面安装有用于将送连续纤维5送入熔融打印模块4的空心螺栓
42。
[0009]所述平动模块1包括三个直线轴承
12
，平动模块1在直线轴承
12
所在的导轨上进行平动；前盖板
13
与后盖板
11
相对设置且存在间隙，前盖板
13
与后盖板
11
间存在三个直线轴
承槽
。
[0010]所述前盖板
13
与后盖板
11
上有用于连接两者的孔，前盖板
13
上加工有两根支撑杆，后盖板
11
上有与支撑杆所对应的槽
。
[0011]所述转台
21
的凸台穿过前盖板
13
安装于电机
22
转轴上，转台
21
与前盖板
13
间存在间隙，转台
21
上方有两个用于固定导线的孔
。
[0012]所述散热块
31
上端孔用于将
3D
打印耗材送入熔融打印模块4，散热块
31
在竖直方向上存在均布的鳍片
。
[0013]所述熔融打印模块4的空心螺栓
42
安装于加热块
41
侧面斜向布置的螺纹孔
。
[0014]所述加热块
41
内部设有加热组件以及温度传感器
。
[0015]所述前盖板
13、
后盖板
11
及转台
21
均采用
3D
打印制造
。
[0016]和现有技术相比，本技术的有益效果为：由于本技术设有回转模块2，配合平动模块1，可以调整喷头
43
与打印方向的夹角，因此通过旋转回转模块2可以实现在已打印结构的侧面沿
Z
向打印，提高层间结合力，消除表面微裂纹，改善成型件的综合力学性能
。
附图说明
[0017]图1为本技术在喷头竖直时的立体图
。
[0018]图2为本技术在喷头侧向时的立体图
。
[0019]图3为本技术平动模块的立体图
。
[0020]图4为本技术回转模块的立体图
。
[0021]图5为本技术散热模块的立体图
。
[0022]图6为本技术熔融打印模块的立体图
。
具体实施方式
[0023]以下结合附图和实施例对本技术进行详细说明，所述实施例仅用于解释本技术，而不能理解为对本技术的限制
。
[0024]参照图
1、
图
2,
一种连续纤维可沿
Z
向打印的
3D
打印头架，包括平动模块
1、
回转模块
2、<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种连续纤维可沿
Z
向打印的
3D
打印头架，其特征在于：包括平动模块
(1)、
回转模块
(2)、
散热模块
(3)
和熔融打印模块
(4)
，平动模块
(1)
和回转模块
(2)
连接，回转模块
(2)
和散热模块
(3)
连接，散热模块
(3)
和熔融打印模块
(4)
连接；平动模块
(1)
包括前盖板
(13)、
后盖板
(11)
和位于前后盖板间槽内的直线轴承
(12)
；回转模块
(2)
包括电机
(22)
和转台
(21)
，电机
(22)
安装于后盖板
(11)
背面，电机
(22)
轴上安装有转台
(21)
；散热模块
(3)
包括散热块
(31)、
连接块
(32)
和风扇
(33)
，散热块
(31)
安装于转台
(21)
上，散热块
(31)
上安装有连接块
(32)
，连接块
(32)
上固定有风扇
(33)
；熔融打印模块
(4)
包括喉管
(44)、
加热块
(41)、
喷头
(43)
和空心螺栓
(42)
，喉管
(44)
上端与散热块
(31)
连接，喉管
(44)
下端与加热块
(41)
连接，加热块
(41)
下端安装有喷头
(43)
，加热块
(41)
侧面安装有用于将送连续纤维
(5)
送入熔融打印模块
(4)
的空心螺栓
(42)。2....

【专利技术属性】
技术研发人员：王奔，赵亚涛，段玉岗，辛志博，王枫，王杰，明越科，
申请(专利权)人：西安华晟复材科技有限公司，
类型：新型
国别省市：