微波超声集成辅助的连续纤维复合材料五轴3D打印机制造技术

本发明专利技术公开了微波超声集成辅助的连续纤维复合材料五轴3D打印机，包括打印机框架，打印机框架的顶面连接有X轴运动机构，X轴运动机构连接有Y轴运动机构，Y轴运动机构连接有连接板，连接板的两侧板面分别连接有剪丝机构和打印头机构，剪丝机构设置于打印头机构的上方，打印机框架的侧面连接有Z轴运动机构，Z轴运动机构连接有摇篮机构，摇篮机构设置于打印头机构的下方。本发明专利技术超声辅助振动的引入可以促进纤维与熔融树脂的充分浸润，大大降低了复合材料的内部孔隙率及缺陷，从而使得复合材料制件的力学性能和成型效率得到改善。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于3d打印设备，具体涉及微波超声集成辅助的连续纤维复合材料五轴3d打印机。

技术介绍

1、目前，常见的熔融沉积型3d打印机一般只有3个自由度属于2.5轴打印，对于具有复杂空间造型的构件，成型难度大、效率低；现有面向连续纤维复合材料3d打印的设备较少，且由于连续纤维无法切断而没有办法实现连续纤维打印路径的中断或跳转；同时，连续纤维复合材料3d打印技术中普遍存在纤维与树脂浸渍不充分的问题，导致材料浸渍不充分的原因主要包括：传统的加热块加热连续纤维增强复合材料的方式，具有加热速度较慢，且复合材料受热不均匀的缺陷；传统熔融堆积过程中，连续纤维与树脂材料缺乏有效混合措施。以上缺陷严重限制了3d打印技术生产效率的提升以及产品质量的改善。

技术实现思路

1、本专利技术的目的在于提供微波超声集成辅助的连续纤维复合材料五轴3d打印机，能够实现复杂形状连续纤维复合材料零件的快速高精度3d打印。

2、本专利技术所采用的技术方案是，微波超声集成辅助的连续纤维复合材料五轴3d打印机，包括打印机框架，打印机框架的本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.微波超声集成辅助的连续纤维复合材料五轴3D打印机，其特征在于，包括打印机框架(1)，所述打印机框架(1)的顶面连接有X轴运动机构，所述X轴运动机构连接有Y轴运动机构，所述Y轴运动机构连接有连接板(7)，所述连接板(7)的两侧板面分别连接有剪丝机构(3)和打印头机构(2)，所述剪丝机构(3)设置于打印头机构(2)的上方，所述打印机框架(1)的侧面连接有Z轴运动机构，所述Z轴运动机构连接有摇篮机构(4)，所述摇篮机构(4)设置于打印头机构(2)的下方。

2.根据权利要求1所述的微波超声集成辅助的连续纤维复合材料五轴3D打印机，其特征在于，所述X轴运动机构包括分别连接于打印机框...

【技术特征摘要】

1.微波超声集成辅助的连续纤维复合材料五轴3d打印机，其特征在于，包括打印机框架(1)，所述打印机框架(1)的顶面连接有x轴运动机构，所述x轴运动机构连接有y轴运动机构，所述y轴运动机构连接有连接板(7)，所述连接板(7)的两侧板面分别连接有剪丝机构(3)和打印头机构(2)，所述剪丝机构(3)设置于打印头机构(2)的上方，所述打印机框架(1)的侧面连接有z轴运动机构，所述z轴运动机构连接有摇篮机构(4)，所述摇篮机构(4)设置于打印头机构(2)的下方。

2.根据权利要求1所述的微波超声集成辅助的连续纤维复合材料五轴3d打印机，其特征在于，所述x轴运动机构包括分别连接于打印机框架(1)顶面相对的两边上的运动导轨(114)，两个所述运动导轨(114)上均连接有第一滑块(115)，所述y轴运动机构连接于两个第一滑块(115)之间，所述打印机框架(1)相对的两边同侧一端部均连接有第一电机(111)，两个所述第一电机(111)的输出轴均连接有第一同步轮(118)，连接第一电机(111)的打印机框架(1)两边的另一端均通过惰轮架(112)连接有第一惰轮(113)，所述第一惰轮(113)及第一同步轮(118)与y轴运动机构通过同步带连接。

3.根据权利要求2所述的微波超声集成辅助的连续纤维复合材料五轴3d打印机，其特征在于，所述y轴运动机构包括两根互相平行设置的运动光杆(116)，两根所述运动光杆(116)连接于两个第一滑块(115)之间，两根所述运动光杆(116)之间连接有第二滑块(117)，所述第二滑块(117)的表面与连接板(7)连接，两个所述第一滑块(115)的表面连接有两个第二惰轮(119)，所述第二滑块(117)与第一惰轮(113)、第一同步轮(118)及第二惰轮(119)之间通过同步带连接。

4.根据权利要求1所述的微波超声集成辅助的连续纤维复合材料五轴3d打印机，其特征在于，所述z轴运动机构包括两个导柱架(127)，两个所述导柱架(127)分别连接于打印机框架(1)底部相对的两边，所述打印机框架(1)连接运动导轨(114)的两边侧面均连接有连板(121)，相对的连板(121)与导柱架(127)之间连接有导柱(122)，相对的连板(121)与导柱架(127)均通过轴承座(126)连接有轴承，两个轴承之间连接有丝杠(123)，两个所述丝杠(123)之间连接有平台(129)，所述导柱(122)穿过平台(129)，所述摇篮机构(4)连接于平台(129)的表面，所述平台(129)的表面通过第一连接件(128)连接有螺母座(125)，所述螺母座(125)上连接有螺母(124)，所述螺母(124)匹配套接于丝杠(123)上，所述丝杠(123)底部穿过轴承，所述丝杠(123)穿过轴承的端部连接有第二同步轮(1212)，所述打印机框架(1)底部一边通过第二连接件(1211)连接有第二电机(1210)，第二电机(1210)的输出轴通过皮带与两个第二同步轮(1212)连接。

5.根据权利要求1所述的微波超声集成辅助的连续纤维复合材料五轴3d打印机，其特征在于，所述打印头机构(2)包括微波机构外壳(216)，所述微波机构外壳(216)外侧间隙配合有打印喷头框架，所述打印喷头框架的外壁通过喷头支架(210)连接于连接板(7)的一侧，所述微波机构外壳(...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨元，薛菲艳，王嘉伟，朱子豪，高峰，李艳，边永祥，秦一涵，
申请(专利权)人：西安理工大学，
类型：发明
国别省市：