[發明專利]一種長絲碳纖維3D打印線材的制備系統及方法

在審

• 申請號: 202110035100.8
• 申請日: 2021-01-12
• 公開（公告）號: CN112877950A
• 公開（公告）日: 2021-06-01
• 發明（設計）人: 鄒東升;張永毅;朱軍;翟建峰;段滿玉;李暢東;牛宇濤
• 申請（專利權）人: 中國科學院蘇州納米技術與納米仿生研究所南昌研究院
• 主分類號: D06B3/04
• 分類號: D06B3/04;D06B15/00;D06M15/59;B33Y70/10;D06M101/40
• 代理公司: 南京利豐知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 32256
• 代理人: 王鋒

1.一種長絲碳纖維3D打印線材的制備方法，其特征在于包括：

使長絲碳纖維原絲從尼龍溶液中連續通過，并使尼龍溶液充分浸潤所述長絲碳纖維原絲，獲得浸潤有尼龍溶液的長絲碳纖維；

使浸潤有尼龍溶液的長絲碳纖維連續從至少一拉絲模中通過，之后進行干燥和熱處理，獲得長絲碳纖維3D打印線材。

2.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于包括：在所述尼龍溶液中設置多個滾輪，并使長絲碳纖維原絲從所述多個滾輪中依次通過，直至使尼龍溶液充分浸潤所述長絲碳纖維原絲。

3.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于還包括：將所述尼龍溶液盛裝于密封容器中，并使長絲碳纖維原絲從所述尼龍溶液中通過。

4.根據權利要求1-3中任一項所述的制備方法，其特征在于：所述長絲碳纖維原絲的型號為1K-12K，和/或，所述拉絲模的直徑為400-1000μm，和/或，所述尼龍溶液包括尼龍6和溶劑；優選的，所述尼龍溶液包括按照重量份計算的如下組分：80-90份溶劑和10-20份尼龍6。

5.根據權利要求1-3中任一項所述的制備方法，其特征在于包括：通過鼓風設備對從拉絲模中通過的、浸潤有尼龍溶液的長絲碳纖維進行干燥處理。

6.根據權利要求1-3中任一項所述的制備方法，其特征在于包括：以250℃-300℃的溫度對經干燥處理后所獲得的尼龍/長絲碳纖維復合線材進行熱處理，使尼龍在所述線材中熔融浸潤，從而形成所述長絲碳纖維3D打印線材。

7.根據權利要求1-3中任一項所述的制備方法，其特征在于還包括：以1-25m/min的收卷速度對所獲長絲碳纖維3D打印線材進行收卷。

8.一種長絲碳纖維3D打印線材的制備系統，其特征在于包括：

放線裝置，用于提供長絲碳纖維原絲；

浸漬槽，用于盛裝尼龍溶液，且使所述長絲碳纖維原絲能夠被所述尼龍溶液充分浸潤，獲得浸潤有尼龍溶液的長絲碳纖維；

拉絲機構，包括至少一拉絲模，所述拉絲模可供所述浸潤有尼龍溶液的長絲碳纖維通過；

干燥裝置，用于對從拉絲機構中通過的、浸潤有尼龍溶液的長絲碳纖維進行干燥處理，以獲得尼龍/長絲碳纖維復合線材；

熱處理裝置，用于對所述尼龍/長絲碳纖維復合線材進行熱處理，從而形成長絲碳纖維3D打印線材；

和/或，所述浸漬槽上配合密封封蓋。

9.根據權利要求8所述的長絲碳纖維3D打印線材的制備系統，其特征在于還包括收卷裝置，用于收集所述長絲碳纖維3D打印線材。

10.一種長絲碳纖維3D打印線材的制備方法，其特征在于，包括：

提供權利要求8-9中任一項所述的長絲碳纖維3D打印線材的制備系統；

將連續的長絲碳纖維原絲從放線裝置上引出，且使長絲碳纖維原絲連續從盛裝于浸漬槽內的尼龍溶液中通過，并使尼龍溶液充分浸潤長絲碳纖維原絲，獲得浸潤有尼龍溶液的長絲碳纖維；

使浸潤有尼龍溶液的長絲碳纖維連續從所述拉絲機構內的拉絲模中通過，之后通過干燥裝置，獲得尼龍/長絲碳纖維復合線材；

使尼龍/長絲碳纖維復合線材從熱處理裝置中通過，獲得長絲碳纖維3D打印線材；

以收卷裝置收集所述長絲碳纖維3D打印線材。