【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及3d打印耗材的，尤其涉及一种连续碳纤维再生耗材及其制备方法。
技术介绍
1、碳纤维是一种含碳量高达到95％且高模量纤维、高强度的新型纤维材料。碳纤维材料可用于3d打印耗材的制作，申请号为2015109285468的专利公开一种生产用于fdm3d打印机的连续长碳纤维增强复合材料的挤出装置，其将塑料颗粒熔融后通过螺杆挤出，经过分流，流入到模芯与模套之间的配合间隙中，连续长的碳纤维丝在模芯的中心孔中输送，熔融的塑料包裹在连续长的碳纤维丝的周围，形成连续长碳纤维增强复合线材。该种碳纤维复合材料耗材总体上只是一根碳纤维拉直后外包塑料形成的，若是碳纤维以螺旋线实现而不是直线形式的话，制得的耗材性能将相对大幅提升。
技术实现思路
1、为了解决现有技术的不足，本专利技术提供一种连续碳纤维再生耗材及其制备方法，可制得带碳纤维的性能优异的耗材且回收了废弃塑料瓶有助环保。
2、本专利技术要解决的技术问题是通过以下技术手段来实现的：本专利技术的一方面是提出一种连续碳纤维再生耗材制备方法，它包括如下步骤：
3、步骤s1，取切塑料瓶的柱形的瓶身部位，将瓶身部位切出至少一条连续条状的条材；
4、步骤s2，将多条条材首尾连接形成连续条状的底片；
5、步骤s3，取tpu线性打印耗材和连续碳纤维，将连续碳纤维进行缠绕在tpu线性打印耗材上，制得绕线基体；
6、步骤s4，将绕线基体居中放置在底片上且绕线基体和底片的长度方向同向；
7、
8、在上述方案中，塑料瓶回收利用并可切成条，多条条材连接，可形成连续长条的底片，塑料瓶选择pet材质的，使得制得的底片耐候性优良；另一方面，绕线基体由tpu线性打印耗材和连续碳纤维组成，具有高强度高弹性等优良性能，适合作为3d打印耗材；其中绕线基体和底片通过挤出机挤出形成复合材料耗材，一来是回收塑料再利用的环保措施，二来结合了碳纤维使得耗材性能得到了强化，故而是一种具有优良性能的3d打印耗材。
9、在一种实施例中，在步骤s1中，瓶身部位通过塑料瓶切条装置切出切出至少一条连续条状的条材。
10、在上述方案中，塑料瓶切条装置可对塑料瓶进行切条，继而得到条材，使用精度高的塑料瓶切条装置可得到宽度一致率高的条材。塑料瓶切条装置为一种现有技术，主要结构是包括了刀片，并利用刀片进行对塑料瓶进行切条，如授权专利技术专利公告号为cn105690436b的制带器。
11、在一种实施例中，在步骤s2中，两条所述条材之间通过熔接模块相连接，熔接模块包括基座、胶枪和热压块，基座上设置有用于放置两条条材的端部的放置槽，放置槽的中部设置有让位槽，两条条材的末端交叠放置在放置槽的让位槽处，使用胶枪对两条条材的交叠处进行涂胶，再使用热压块下压两条条材的交叠处，使得两条条材在交叠处熔接，让位槽为熔接时的溢胶槽。
12、在上述方案中，一个塑料瓶得到的条材长度有限，故而可通过热压熔接的形式将多条条材连接成长度较长的底片。其中，胶枪用于对两条条材的需要相接的端部进行涂胶，热压块连接外部加热结构使其具有高温，热压块下压时，两条条材的溢胶会进入让位槽中。
13、在一种实施例中，使用剪刀将两条条材在交叠处的溢胶部位修剪掉。
14、在上述方案中，可通过剪刀裁减去掉溢胶部分，继而使得两条条材拼合后宽度对齐。
15、在一种实施例中，在步骤s3中，tpu线性打印耗材通过输送模块进行输送，连续碳纤维通过环形绕线机缠绕在tpu线性打印耗材上，环形绕线机包括安装架和安装在安装架上的立式转圈，tpu线性打印耗材在输送过程中穿过立式转圈。
16、在上述方案中，环形绕线机为一种现有技术，多用于变压器的线圈绕制，但本专利技术引用环形绕线机可实现连续碳纤维绕制在tpu线性打印耗材上，且tpu线性打印耗材可直线输送而不用旋转或暂停输送。
17、在一种实施例中，输送模块包括两个与tpu线性打印耗材相配合的夹线输送轮。
18、在一种实施例中，在步骤s5中，在绕线基体和底片往3d打印机的挤出机中输送前，将底片的前部的两侧往包裹绕线基体的方向翘曲，或裁减掉底片的前部的两侧的一部分使得前部呈锥状。
19、在上述方案中，底片的前部进行改制，可更有效地使得底片和绕线基体一起进入挤出机后形成底片包裹住绕线基体的形状，这样得到的复合材料耗材的外表层是底片，从而保护了内层的绕线基体特别是连续碳纤维。
20、在一种实施例中，在步骤s5中，挤出机的挤出温度为200至220摄氏度。耗材在打印机上的打印温度可为245摄氏度。
21、在一种实施例中，在步骤s5后，将挤出的复合材料耗材通过整齐排线机构绕制在线盘上，其中，在挤出机和线盘之间设置吹风机以对复合材料耗材进行冷却。
22、在上述方案中，整齐排线机构实现耗材装盘储存的目的。
23、本专利技术的另一方面是提出一种连续碳纤维再生耗材，包括底片和绕线基体，所述绕线基体包括tpu线性打印耗材和连续碳纤维且连续碳纤维缠绕在tpu线性打印耗材外部，底片的长度方向与绕线基体的长度方向同向，底片弯曲并将绕线基体包裹在内。
24、在上述方案中，底片由塑料瓶回收利用制得，塑料瓶选择pet材质的，使得制得的底片耐候性优良；另一方面，绕线基体由tpu线性打印耗材和连续碳纤维组成，具有高强度高弹性等优良性能，适合作为3d打印耗材；本专利技术的再生耗材，一来是回收塑料再利用的环保措施，二来结合了碳纤维使得耗材性能得到了强化，故而是一种具有优良性能的3d打印耗材。
25、在一种实施例中，底片的宽度小于绕线基体的外周长；底片的端部一侧设置有供连续碳纤维的端部穿过的穿孔；塑料瓶为pet材料。
26、在上述方案中，底片的宽度约5mm，厚度约0.45mm。底片上的穿孔用于穿过连续碳纤维，这样连续碳纤维可和底片之间保持相对位置的限定，这样在绕线基体放置在底片上时，就更为方便也位置可控，使得底片可精准包裹绕线基体。
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1.一种连续碳纤维再生耗材制备方法，其特征在于，它包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种连续碳纤维再生耗材制备方法，其特征在于：在步骤S1中，瓶身部位(1)通过塑料瓶切条装置(20)切出切出至少一条连续条状的条材(2)。
3.根据权利要求1所述的一种连续碳纤维再生耗材制备方法，其特征在于：在步骤S2中，两条所述条材(2)之间通过熔接模块相连接，熔接模块包括基座(9)、胶枪和热压块(10)，基座(9)上设置有用于放置两条条材(2)的端部的放置槽(11)，放置槽(11)的中部设置有让位槽(12)，两条条材(2)的末端交叠放置在放置槽(11)的让位槽(12)处，使用胶枪对两条条材(2)的交叠处进行涂胶，再使用热压块(10)下压两条条材(2)的交叠处，使得两条条材(2)在交叠处熔接，让位槽(12)为熔接时的溢胶槽。
4.根据权利要求3所述的一种连续碳纤维再生耗材制备方法，其特征在于：使用剪刀将两条条材(2)在交叠处的溢胶部位修剪掉。
5.根据权利要求1所述的一种连续碳纤维再生耗材制备方法，其特征在于：在步骤S3中，TPU线性打印耗材(
6.根据权利要求5所述的一种连续碳纤维再生耗材制备方法，其特征在于：输送模块包括两个与TPU线性打印耗材(4)相配合的夹线输送轮(15)。
7.根据权利要求1所述的一种连续碳纤维再生耗材制备方法，其特征在于：在步骤S5中，在绕线基体(6)和底片(3)往3D打印机的挤出机(7)中输送前，将底片(3)的前部的两侧往包裹绕线基体(6)的方向翘曲，或裁减掉底片(3)的前部的两侧的一部分使得前部呈锥状。
8.根据权利要求1所述的一种连续碳纤维再生耗材制备方法，其特征在于：在步骤S5后，将挤出的复合材料耗材(8)通过整齐排线机构(16)绕制在线盘(17)上，其中，在挤出机(7)和线盘(17)之间设置吹风机以对复合材料耗材(8)进行冷却。
9.一种连续碳纤维再生耗材，其特征在于：包括底片(3)和绕线基体(6)，所述绕线基体(6)包括TPU线性打印耗材(4)和连续碳纤维(5)且连续碳纤维(5)缠绕在TPU线性打印耗材(4)外部，底片(3)的长度方向与绕线基体(6)的长度方向同向，底片(3)弯曲并将绕线基体(6)包裹在内。
10.根据权利要求1所述的一种连续碳纤维再生耗材，其特征在于：底片(3)的宽度小于绕线基体(6)的外周长；底片(3)的端部一侧设置有供连续碳纤维(5)的端部穿过的穿孔(18)；塑料瓶为PET材料。
...【技术特征摘要】
1.一种连续碳纤维再生耗材制备方法，其特征在于，它包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种连续碳纤维再生耗材制备方法，其特征在于：在步骤s1中，瓶身部位(1)通过塑料瓶切条装置(20)切出切出至少一条连续条状的条材(2)。
3.根据权利要求1所述的一种连续碳纤维再生耗材制备方法，其特征在于：在步骤s2中，两条所述条材(2)之间通过熔接模块相连接，熔接模块包括基座(9)、胶枪和热压块(10)，基座(9)上设置有用于放置两条条材(2)的端部的放置槽(11)，放置槽(11)的中部设置有让位槽(12)，两条条材(2)的末端交叠放置在放置槽(11)的让位槽(12)处，使用胶枪对两条条材(2)的交叠处进行涂胶，再使用热压块(10)下压两条条材(2)的交叠处，使得两条条材(2)在交叠处熔接，让位槽(12)为熔接时的溢胶槽。
4.根据权利要求3所述的一种连续碳纤维再生耗材制备方法，其特征在于：使用剪刀将两条条材(2)在交叠处的溢胶部位修剪掉。
5.根据权利要求1所述的一种连续碳纤维再生耗材制备方法，其特征在于：在步骤s3中，tpu线性打印耗材(4)通过输送模块进行输送，连续碳纤维(5)通过环形绕线机缠绕在tpu线性打印耗材(4)上，环形绕线机包括安装架(13)和安装在安装架(13)上的立式转圈(14)，tpu线性打印耗材(4)在输送过程中穿过...
【专利技术属性】
技术研发人员：蒋伦，冯武，徐林鹏，刘培义，
申请(专利权)人：广东三绿科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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