[發明專利]纖維增強結構件打印注塑復合制造設備

在審

• 申請號: 201911376625.7
• 申請日: 2019-12-27
• 公開（公告）號: CN110877359A
• 公開（公告）日: 2020-03-13
• 發明（設計）人: 王伯旺;欒叢叢;陳王圣哲;鮑家樂
• 申請（專利權）人: 樂清市智能裝備與制造研究院
• 主分類號: B26D7/18
• 分類號: B26D7/18;B29C64/106;B29C64/171;B29C64/205;B29C64/232;B29C64/236;B29C64/295;B29C64/336;B29C64/357;B29C64/379;B29C70/84;B33Y10/00;B33Y30/00
• 代理公司: 杭州中利知識產權代理事務所(普通合伙) 33301
• 代理人: 盧海龍

本發明提供一種纖維增強結構件打印注塑復合制造設備，包括架體、驅動組件、打印組件、輸送組件、夾取組件和注塑組件；驅動組件設置在架體上，打印組件連接在驅動組件一動力輸出端，驅動組件能夠驅動打印組件沿X軸方向和Y軸方向運動；輸送組件連接在驅動組件的另一輸出端，驅動組件能夠驅動輸送組件沿著Z軸方向運動；夾取組件連接在架體上；注塑組件設置在架體的側面。本發明解決了現有技術中，纖維增強結構件因成型過程需要模具而導致成型工藝復雜、制造周期較長的技術問題。本發明設備綜合了3D打印工藝構建復雜結構的能力以及注塑工藝成型效率高的技術優勢，為纖維增強結構件的快速成型提供了一種新工藝與新設備。

技術領域

本發明涉及纖維增強結構件制造設備技術領域，尤其是涉及一種纖維增強結構件打印注塑復合制造設備。

背景技術

纖維復合材料作為一種備受關注的高性能復合材料具有廣泛的應用前景，特別是以碳纖維和玻璃纖維為代表的纖維增強復合材料在航空航天、軌道交通、醫療器械等領域具有廣闊的應用前景。但傳統纖維復合材料成型工藝復雜、往往需要模具、制造周期較長，極大限制了該類復合材料的進一步發展與應用。

近年來新興的三維打印(3D打印)技術為復雜結構的一體化快速成型提供了一種新的方法。但現有3D打印成型工藝尚存在層間粘結強度不足，進而影響結構的整體力學性能的問題。采用3D打印技術構建復雜零件幾何輪廓，可避免傳統制造工藝需要事先準備復雜模具的缺陷。考慮現有3D打印技術直接制造結構件力學性能較低的缺陷，輔以注塑成型工藝填充復雜幾何輪廓內部空間，是提高3D打印結構件力學性能的一種有效方法。

此外，雖然3D打印技術可以實現清潔生產，但是實際使用過程中難免存在支撐材料等廢料，有時因設備不穩定，還會在打印過程中發生故障，此時往往需要重新打印而產生廢品，若能夠回收使用這些廢料對于節約材料將具有積極意義。

鑒于此，本發明綜合3D打印技術構建復雜結構的能力以及注塑工藝成型速度快、效率高的特點，提出一種纖維增強結構件打印注塑復合制造設備，為纖維增強結構件快速制造提供了一種新工藝與新裝置。

發明內容

本發明的目的在于提供一種纖維增強結構件打印注塑復合制造設備，以解決現有技術中存在的，纖維增強結構件因傳統成型過程需要模具而導致成型工藝復雜、制造周期較長的技術問題，以及當前3D打印纖維增強結構件力學性能較低的問題。

本發明提供的一種纖維增強結構件打印注塑復合制造設備，包括架體、驅動組件、打印組件、輸送組件、夾取組件和注塑組件；

驅動組件設置在架體上，打印組件連接在驅動組件的一動力輸出端，驅動組件能夠驅動打印組件沿著X軸方向運動和沿著Y軸方向運動；打印組件能夠打印熱塑性材料和連續纖維材料；

輸送組件連接在驅動組件的另一動力輸出端，并設置在打印組件的下方，驅動組件能夠驅動輸送組件沿著Z軸方向運動；夾取組件連接在架體上；注塑組件設置在架體的側面。

進一步的，驅動組件包括第一驅動件、第二驅動件和第三驅動件；

第一驅動件設置在架體上，第一驅動件的輸出端連接第二驅動件，第二驅動件的輸出端連接打印組件，第三驅動件的輸出端連接輸送組件；

第一驅動件能夠通過第二驅動件帶動打印組件沿著X軸方向運動，第二驅動件能夠帶動打印組件沿著Y軸方向運動，第三驅動件能夠帶動輸送組件沿著Z軸方向運動。

進一步的，打印組件包括驅動機構、熱塑性材料擠出機構和連續纖維增強材料擠出機構；

驅動機構連接第二驅動件的輸出端，熱塑性材料擠出機構連接驅動機構的第一輸出端，連續纖維增強材料擠出機構連接驅動機構的第二輸出端；

驅動機構能夠帶動熱塑性材料擠出機構、連續纖維增強材料擠出機構沿著Z軸方向運動。