[發(fā)明專利]一種連續(xù)碳纖維FDM 3D打印成型方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011465748.0
• 申請(qǐng)日: 2020-12-13
• 公開（公告）號(hào): CN112757626A
• 公開（公告）日: 2021-05-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 秦敬偉;邱金勇
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華融普瑞（北京）科技有限公司
• 主分類號(hào): B29C64/118
• 分類號(hào): B29C64/118;B29C64/314;B33Y10/00;B33Y40/10
• 代理公司: 連云港聯(lián)創(chuàng)專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 32330
• 代理人: 谷金穎

1.一種連續(xù)碳纖維FDM 3D打印成型方法，其特征在于：該3D打印成型方法包括以下步驟：

步驟一、將連續(xù)碳纖維長(zhǎng)絲增強(qiáng)材料和熱塑性塑料長(zhǎng)絲基礎(chǔ)材料分別卷繞在可旋轉(zhuǎn)線盤上；

步驟二、將兩種線盤放置于普通鼓風(fēng)干燥箱進(jìn)行烘干；

步驟三、將FDM打印系統(tǒng)的成型室，打印平臺(tái)以及擠出機(jī)的融化腔和噴嘴進(jìn)行加熱；

步驟四、將烘干后的兩種線盤放入FDM打印系統(tǒng)的材料箱進(jìn)一步進(jìn)行干燥；

步驟五、將連續(xù)碳纖維長(zhǎng)絲線頭和塑料長(zhǎng)絲線頭分別插入纖維送料器和塑料送料器，通過送料器的兩個(gè)相向轉(zhuǎn)動(dòng)的滾輪向下摩擦送料，如圖1；

步驟六、在擠出機(jī)垂直方向的上方纖維長(zhǎng)絲入口安裝剪線器，用于剪斷連續(xù)碳纖維長(zhǎng)絲；

步驟七、擠出機(jī)內(nèi)部中心位置配備特殊規(guī)格的融化腔，用于裝盛熔融塑料；

步驟八、在擠出機(jī)融化腔安裝加熱塊，用于加熱整個(gè)融化腔和噴嘴；

步驟九、在擠出機(jī)融化腔安裝超聲振動(dòng)器，用于攪拌融化腔內(nèi)的熔融塑料；

步驟十、連續(xù)碳纖維長(zhǎng)絲垂直方向向下通過擠出機(jī)的入口、通道、融化腔、通道、出口，再經(jīng)過噴嘴送出；

步驟十一、塑料長(zhǎng)絲通過擠出機(jī)的側(cè)壁上的通道進(jìn)入融化腔，在融化腔中加熱融化包覆在連續(xù)碳纖維長(zhǎng)絲的表面上，再經(jīng)過噴嘴與連續(xù)碳纖維長(zhǎng)絲一起送出，逐層打印，最終可以獲得熱塑性塑料包覆連續(xù)碳纖維長(zhǎng)絲的復(fù)合材料3D打印零件。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種連續(xù)碳纖維FDM 3D打印成型方法，其特征在于：步驟一中，所述的連續(xù)碳纖維長(zhǎng)絲增強(qiáng)材料為熱塑性塑料包覆連續(xù)碳纖維長(zhǎng)絲復(fù)合材料。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種連續(xù)碳纖維FDM 3D打印成型方法，其特征在于：步驟二中，所述的烘干溫度為60～120℃，烘干時(shí)間為4～8小時(shí)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種連續(xù)碳纖維FDM 3D打印成型方法，其特征在于：步驟三中，所述成型室加熱溫度為0～150℃無級(jí)可調(diào)，打印平臺(tái)溫度為0～200℃無級(jí)可調(diào)，擠出機(jī)的融化腔和噴嘴溫度為0～500℃無級(jí)可調(diào)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種連續(xù)碳纖維FDM 3D打印成型方法，其特征在于：步驟四中，所述材料箱為密封式材料箱，與成型室連同，干燥溫度為0～150℃，干燥時(shí)間為持續(xù)烘干。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種連續(xù)碳纖維FDM 3D打印成型方法，其特征在于：步驟五中，所述的纖維送料器的滾輪材質(zhì)為不銹鋼表面噴涂碳化鎢硬化耐磨涂層，塑料送料器為不銹鋼材料。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種連續(xù)碳纖維FDM 3D打印成型方法，其特征在于：步驟六中，所述的剪線器為全自動(dòng)智能剪線器。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種連續(xù)碳纖維FDM 3D打印成型方法，其特征在于：步驟七中，所述的融化腔規(guī)格為大尺寸融化腔，規(guī)格≥φ100*200mm。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種連續(xù)碳纖維FDM 3D打印成型方法，其特征在于：步驟九中，所述的超聲振動(dòng)器為小尺寸大功率超聲和振動(dòng)一體機(jī)。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種連續(xù)碳纖維FDM 3D打印成型方法，其特征在于：步驟十中，所述的入口、通道、融化腔、通道、出口、噴嘴保持在同一垂直線上，步驟十一中，所述的噴嘴材質(zhì)為不銹鋼材質(zhì)，噴嘴內(nèi)部通道表面采用PVD碳氮化鈦硬化耐磨涂層加強(qiáng)。