[發明專利]一種組合式多通道連續干纖維3D打印復合材料成形裝置

有效

• 申請號: 201811149847.0
• 申請日: 2018-09-29
• 公開（公告）號: CN109094055B
• 公開（公告）日: 2020-06-19
• 發明（設計）人: 張小輝;張天宇;吳文鋒;李明
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: B29C70/38
• 分類號: B29C70/38;B29C70/36
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 徐文權

1.一種組合式多通道連續干纖維3D打印復合材料成形裝置，其特征在于，包括干纖維存儲架(6)、干纖維鋪放頭(1)、引導裝置(4)、定型劑涂覆裝置(3)、壓實裝置(2)、干纖預成形體鋪放模具(8)和鋪放運動機構(14)；干纖維存儲架(6)設置在鋪放運動機構(14)上，鋪放運動機構(14)能夠帶動干纖維存儲架(6)沿X軸、Y軸或Z軸方向移動；干纖維存儲架(6)的下方設置有干纖維鋪放頭(1)，干纖維鋪放頭(1)的下方設置有干纖預成形體鋪放模具(8)；干纖維存儲架(6)和干纖維鋪放頭(1)之間設置有引導裝置(4)；干纖維存儲架(6)出來的干纖維絲束繞過引導裝置(4)進入干纖維鋪放頭(1)；干纖維鋪放頭(1)的出口對準干纖預成形體鋪放模具(8)；干纖維鋪放頭(1)出口處設置有壓實裝置(2)，干纖維鋪放頭(1)的側面設置有定型劑涂覆裝置(3)。

2.根據權利要求1所述的一種組合式多通道連續干纖維3D打印復合材料成形裝置，其特征在于，壓實裝置(2)包括壓實氣缸(16)、壓實輥和聚四氟乙烯薄膜(17)；壓實輥設置在壓實氣缸(16)的輸出端，壓實輥位于干纖預成形體鋪放模具(8)的正上方；聚四氟乙烯薄膜(17)包裹在壓實輥的外側。

3.根據權利要求1所述的一種組合式多通道連續干纖維3D打印復合材料成形裝置，其特征在于，干纖維鋪放頭(1)包括鋪放頭體(19)、加熱器(22)、第一導向器(18)、導絲通道(20)和第二導向器(21)；鋪放頭體(19)內貫穿設置有若干導絲通道(20)，導絲通道(20)的一端均設置有第一導向器(18)，另一端均設置有第二導向器(21)；加熱器(22)為環形，加熱器(22)套設在鋪放頭體(19)的外側。

4.根據權利要求1所述的一種組合式多通道連續干纖維3D打印復合材料成形裝置，其特征在于，引導裝置(4)為一組導向輪，將干纖維絲束引導至干纖維鋪放頭(1)入口處；導向輪表面噴涂有聚四氟乙烯材料涂層。

5.根據權利要求1所述的一種組合式多通道連續干纖維3D打印復合材料成形裝置，其特征在于，干纖維存儲架(6)和引導裝置(4)之間設置有用于調節干纖維絲束張力的張力調節裝置(5)；干纖維存儲架(6)出來的干纖維絲束繞過張力調節裝置(5)和引導裝置(4)進入干纖維鋪放頭(1)；張力調節裝置(5)包括伺服電機(24)和驅動軸(25)；干纖維存儲架(6)內設置有干纖維絲束料筒；驅動軸(25)連接伺服電機(24)的輸出端，干纖維絲束料筒設置在驅動軸(25)上，伺服電機(24)控制干纖維絲束料筒的放卷速度。

6.根據權利要求1所述的一種組合式多通道連續干纖維3D打印復合材料成形裝置，其特征在于，鋪放運動機構(14)包括立柱(27)、橫梁(28)、滑枕(29)和控制器(15)；兩個立柱(27)豎直設置，兩個立柱(27)的頂部之間設置有橫梁(28)，橫梁(28)的中點設置有滑枕(29)，滑枕(29)平行于立柱(27)；干纖維存儲架(6)設置在滑枕(29)上；橫梁(28)的正下方放置有模具支座(30)，干纖預成形體鋪放模具(8)放置在支座(30)上；立柱(27)為伸縮立柱，滑枕(29)能夠上下滑動，立柱(27)的底部安裝有滑輪；控制器(15)設置在鋪放運動機構(14)的一側，用于控制鋪放運動機構(14)的移動。