[發明專利]連續纖維增強復合材料增材制造裝置

有效

• 申請號: 201710588870.9
• 申請日: 2017-07-19
• 公開（公告）號: CN107139459B
• 公開（公告）日: 2019-02-15
• 發明（設計）人: 華明進
• 申請（專利權）人: 華明進
• 主分類號: B29C64/135
• 分類號: B29C64/135;B29C64/209;B29C64/20;B29C64/264;B33Y30/00
• 代理公司: 北京君恒知識產權代理事務所(普通合伙) 11466
• 代理人: 張璐;林潮

1.連續纖維增強復合材料增材制造裝置，包括連續纖維增強復合材料增材制造噴頭、二維運動平臺、一維運動平臺、工作臺、擠絲機構、控制裝置、加熱裝置和溫度監測裝置，連續纖維增強復合材料增材制造噴頭安裝在二維運動平臺上，連續纖維增強復合材料增材制造噴頭的下方設置有工作臺，工作臺安裝在一維運動平臺上，擠絲機構、加熱裝置和溫度監測裝置均安裝在連續纖維增強復合材料增材制造噴頭上并跟隨二維運動平臺運動，加熱裝置用于加熱連續纖維增強復合材料增材制造噴頭，溫度監測裝置用于測量連續纖維增強復合材料增材制造噴頭的溫度，控制裝置控制二維運動平臺、一維運動平臺、擠絲機構、加熱裝置和溫度監測裝置的工作狀態，其特征在于：所述連續纖維增強復合材料增材制造噴頭由外噴頭(1)和內噴頭(2)組成，所述內噴頭(2)螺紋連接在外噴頭(1)的內部，所述內噴頭(2)的內部設有用于穿纖維絲的內腔Ⅱ(2-3)，所述外噴頭(1)的內部設有容納樹脂材料的內腔Ⅰ(1-3)，所述內腔Ⅰ(1-3)與內腔Ⅱ(2-3)同軸，所述外噴頭(1)上還設有連通內腔Ⅰ(1-3)的連接孔(1-1)，所述連接孔(1-1)位于外噴頭(1)的側面。

2.根據權利要求1所述的連續纖維增強復合材料增材制造裝置，其特征在于：所述外噴頭(1)的上端為圓柱體，下端為圓錐體，所述圓柱體上對稱設有兩個平面，所述連接孔(1-1)位于其中一個平面上，另一個平面上設有定位孔(1-2)，所述定位孔(1-2)為螺紋盲孔。

3.根據權利要求1所述的連續纖維增強復合材料增材制造裝置，其特征在于：所述內噴頭(2)為圓柱體，內噴頭(2)的上端直徑大于下端直徑，內噴頭(2)的上端設有擰緊頭(2-1)，所述擰緊頭(2-1)的下端設置有擋塊(2-2)，所述內腔Ⅱ(2-3)貫穿內噴頭(2)并與內噴頭(2)同軸，所述內腔Ⅱ(2-3)為兩個圓柱形腔體組成，上端圓柱形腔體的直徑大于下端圓柱形腔體的直徑，兩個圓柱形腔體的連接處為弧形過渡。

4.根據權利要求1所述的連續纖維增強復合材料增材制造裝置，其特征在于：所述內噴頭(2)由上噴頭(21)和下噴頭(22)組成，所述上噴頭(21)和下噴頭(22)螺紋連接，所述上噴頭(21)的內部設有貫穿上噴頭(21)的圓柱通孔Ⅰ(211)，所述圓柱通孔Ⅰ(211)與上噴頭(21)同軸，所述下噴頭(22)的內部設有貫穿下噴頭(22)的圓柱通孔Ⅱ(221)，所述圓柱通孔Ⅱ(221)與下噴頭(22)同軸，所述圓柱通孔Ⅰ(211)與圓柱通孔Ⅱ(221)同軸，所述圓柱通孔Ⅰ(211)的直徑大于圓柱通孔Ⅱ(221)的直徑。

5.根據權利要求4所述的連續纖維增強復合材料增材制造裝置，其特征在于：所述圓柱通孔Ⅰ(211)與圓柱通孔Ⅱ(221)通過過渡弧形段(213)連接，所述過渡弧形段(213)為光滑弧面。

6.根據權利要求1至5中任一項所述的連續纖維增強復合材料增材制造裝置，其特征在于：所述內噴頭(2)的出口位于外噴頭(1)之內，所述內噴頭(2)的出口與外噴頭(1)的出口之間的豎直距離為1-6mm，所述外噴頭(1)和內噴頭(2)之間設置有彈性墊片。

7.根據權利要求1至5中任一項所述的連續纖維增強復合材料增材制造裝置，其特征在于：該裝置還包括纖維浸潤裝置(3)和光源(4)，所述纖維浸潤裝置(3)中裝有光敏樹脂，所述纖維浸潤裝置(3)用于將光敏樹脂滲入纖維束內部，所述光源(4)為紫外激光器，波長350nm，輸出功率為0-200MW可調。

8.根據權利要求7所述的連續纖維增強復合材料增材制造裝置，其特征在于：所述纖維浸潤裝置(3)為長方體，纖維浸潤裝置(3)的內部設置有腔體(3-1)，腔體(3-1)內部裝有光敏樹脂，腔體(3-1)的內部還設置有多個高低不同的張緊柱(3-3)，所述張緊柱(3-3)均位于光敏樹脂內，所述纖維浸潤裝置(3)的一側連接有擠出頭(3-2)，擠出頭(3-2)上設置有連通腔體(3-1)內部的拉出通孔(3-2-1)。