一种连续纤维复合材料3D打印装置.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115946340A(43)申请公布日2023.04.11(21)申请号202310119074.6B29C64/336(2017.01)(22)申请日2023.01.18B33Y40/00(2020.01)B33Y40/10(2020.01)(71)申请人中山大学·深圳地址518107广东省深圳市光明新区光明街道华夏路和润家园3栋501申请人中山大学(72)发明人陈文多江大志赵宏超魏茜茜魏少楠王健陈壮鹏刘佳音黎子熙郭圣天(74)专利代理机构广州三环专利商标代理有限公司44202专利代理师刘志敏(51)Int.Cl.B29C64/118(2017.01)B29C64/314(2017.01)权利要求书1页说明书4页附图1页(54)发明名称一种连续纤维复合材料3D打印装置(57)摘要本发明涉及3D技术领域，公开了一种连续纤维复合材料3D打印装置，进料机构包括供丝组件、引丝组件和树脂浸渍槽，打印机构包括3D打印头和打印平台，驱动机构包括用于驱动3D打印头在X‑Y平面移动的打印头驱动组件和用于驱动打印平台在Z向上下移动的平台驱动组件，树脂浸渍槽内放置有能发生前端聚合反应的树脂溶液，引丝组件牵引供丝组件的连续纤维丝穿过树脂浸渍槽再引入3D打印头的入口并穿出喷嘴，引发机构能够引发3D打印头的喷嘴挤出的包覆在连续纤维丝外的树脂溶液发生前端聚合反应；本发明的引发机构引发一次性热引发发生自蔓延的前端聚合，实现连续纤维复合材料的高效、连续、自动化增材制造，且连续纤维的浸渍效果好。CN115946340ACN115946340A权利要求书1/1页1.一种连续纤维复合材料3D打印装置，其特征在于，包括机架，以及，设置在所述机架上的进料机构、打印机构、驱动机构、引发机构和控制器，所述进料机构包括供丝组件、引丝组件和树脂浸渍槽，所述打印机构包括3D打印头和打印平台，所述驱动机构包括用于驱动所述3D打印头在X‑Y平面移动的打印头驱动组件和用于驱动所述打印平台在Z向上下移动的平台驱动组件，所述树脂浸渍槽内放置有能发生前端聚合反应的树脂溶液，所述引丝组件牵引所述供丝组件上的连续纤维丝穿过所述树脂浸渍槽再引入所述3D打印头的入口并穿出所述3D打印头的喷嘴，所述引发机构能够引发所述3D打印头的喷嘴挤出的包覆在所述连续纤维丝外的所述树脂溶液发生前端聚合反应；所述控制器分别与所述进料机构、打印机构、驱动机构和引发机构电连接。2.如权利要求1所述的连续纤维复合材料3D打印装置，其特征在于，所述树脂溶液包括二环戊二烯溶液。3.如权利要求2所述的连续纤维复合材料3D打印装置，其特征在于，所述树脂溶液还包括催化剂和阻聚剂。4.如权利要求2所述的连续纤维复合材料3D打印装置，其特征在于，所述引发机构为红外激光引发器。5.如权利要求1所述的连续纤维复合材料3D打印装置，其特征在于，所述3D打印头包括设置在所述喷嘴的上方的导引管，所述导引管内设有可供包覆有所述树脂溶液的所述连续纤维丝穿过的过料通道，所述过料通道上设有第一测温器，所述喷嘴上设有第二测温器。6.如权利要求5所述的连续纤维复合材料3D打印装置，其特征在于，所述导引管上设有控温冷却机构。7.如权利要求5所述的连续纤维复合材料3D打印装置，其特征在于，所述供丝组件为盘绕有所述连续纤维丝的纤维料盘，所述引丝组件包括压丝滑轮和导向滑轮，所述压丝滑轮设置在所述树脂浸渍槽内，且所述树脂浸渍槽的所述树脂溶液的液面高于所述压丝滑轮的底面，所述导向滑轮设置在所述3D打印头的上方，所述供丝组件的设置高度与所述导向滑轮的设置高度均高于所述压丝滑轮的设置高度；所述纤维料盘的连续纤维丝依次绕设所述压丝滑轮的底面，再绕设在所述导向滑轮的顶面，然后穿入所述导引管，最后进入所述喷嘴。8.如权利要求7所述的连续纤维复合材料3D打印装置，其特征在于，所述压丝滑轮至少设有两个。9.如权利要求5所述的连续纤维复合材料3D打印装置，其特征在于，所述打印头驱动组件包括X轴驱动电机、X轴丝杆副、Y轴驱动电机和Y轴丝杆副，所述X轴驱动电机与所述机架连接，所述X轴驱动电机的输出端与所述X轴丝杆副的丝杆连接，所述X轴丝杆副的丝杆螺母与所述Y轴驱动电机连接，所述Y轴驱动电机的输出端与所述Y轴丝杆副的丝杆连接，所述Y轴丝杆副的丝杆螺母与所述导引管连接。10.如权利要求5所述的连续纤维复合材料3D打印装置，其特征在于，所述平台驱动组件包括Z轴丝杆副和与所述机架连接的Z轴驱动电机，所述Z轴驱动电机的输出端与所述Z轴丝杆副的丝杆连接，所述Z轴丝杆副的丝杆螺母与所述打印平台连接，所述Z轴丝杆副与Z轴驱动电机均至少设有两个。2CN115946340A说明书1/4页一种连续纤维复合材料3D打印装置技术领域[0001]本发明