一种纤维增强复合材料3D打印丝材制造装置及方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109049682A(43)申请公布日2018.12.21(21)申请号201811233844.5B33Y40/00(2015.01)(22)申请日2018.10.23B33Y50/02(2015.01)(71)申请人郝文峰地址212013江苏省镇江市学府路168号孔雀苑10-310(72)发明人郝文峰陈浩森裴永茂陈明继方岱宁郭广平(74)专利代理机构长沙星耀专利事务所(普通合伙)43205代理人舒欣(51)Int.Cl.B29C64/118(2017.01)B29C64/336(2017.01)B29C64/314(2017.01)B29C64/393(2017.01)权利要求书1页说明书2页附图1页(54)发明名称一种纤维增强复合材料3D打印丝材制造装置及方法(57)摘要本发明公开了一种纤维增强复合材料3D打印丝材制造装置，包括挤出头，送料滚轮、短纤维增强热塑性树脂进料口和收料滚轮，进料口上设置有加热装置。还包括控制系统，所述控制系统的人机交互显示屏将设定的温度和挤拉速度传送给控制器，并实时显示控制器的过程数据，实时检测挤出温度和挤出速度反馈给控制器。生产时根据纤维和树脂的种类设定挤出头的加热温度和拉挤速度；然后长纤维通过送料滚轮进入拉挤头，短纤维增强热塑性树脂进出挤出头；控制系统控制挤出头挤出纤维增强复合材料3D打印丝；收料滚轮将丝材缠绕成卷，材料的拉伸强度可达85～96Mpa,缺口冲击强度可达18～25KJ/m2，热变形温度为140℃～160℃。CN109049682ACN109049682A权利要求书1/1页1.一种纤维增强复合材料3D打印丝材制造装置，其特征在于，包括挤出头，所述挤出头上设置有送料滚轮、短纤维增强热塑性树脂进料口和收料滚轮，所述短纤维增强热塑性树脂进料口上设置有加热装置。2.如权利要求1所述的纤维增强复合材料3D打印丝材制造装置，其特征在于，还包括控制系统，所述控制系统包括人机交互显示屏、控制器、温度监控系统和拉挤速度控制系统；所述人机交互显示屏将设定的温度和挤拉速度传送给控制器，并实时显示控制器的过程数据，温度监控系统和拉挤速度控制系统实时检测挤出温度和挤出速度反馈给控制器。3.一种纤维增强复合材料3D打印丝材制造方法，其特征在于，包括以下步骤：1）、根据纤维和树脂的种类设定挤出头的加热温度和拉挤速度；2）、长纤维通过送料滚轮进入拉挤头，短纤维增强热塑性树脂通过短纤维增强热塑性树脂进料口进出挤出头；3）、控制系统控制挤出头挤出纤维增强复合材料3D打印丝；4）、收料滚轮将丝材缠绕成卷。4.如权利要求3所述的纤维增强复合材料3D打印丝材制造方法，其特征在于，所述短纤维增强热塑性树脂可以更换为颗粒纤维、连续纤维或玻璃微球。5.如权利要求3所述的纤维增强复合材料3D打印丝材制造方法，其特征在于，所述的挤出机为双螺杆挤出机，挤出温度为160-180℃。2CN109049682A说明书1/2页一种纤维增强复合材料3D打印丝材制造装置及方法技术领域[0001]本发明涉及3D打印丝材的制备技术领域，一种纤维增强复合材料3D打印丝材制造装置。背景技术[0002]纤维复合材料3D打印技术通常为将纤维和丝材分别通过不同进料口送入打印头，进而通过加热混合打印出复合材料制品。这种方法制备的制品混合不均匀，制品力学性能较差。因此需要一种能够将纤维和树脂均匀搅拌，进而拉挤成3D打印丝材的装置。发明内容[0003]本发明要解决的技术问题是克服现有技术中3D打印丝材由于制品混合不均匀，制品力学性能较差的缺陷，提供一种纤维增强复合材料3D打印丝材制造装置及方法。[0004]为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：一种纤维增强复合材料3D打印丝材制造装置，包括挤出头，所述挤出头上设置有送料滚轮、短纤维增强热塑性树脂进料口和收料滚轮，所述短纤维增强热塑性树脂进料口上设置有加热装置。[0005]进一步的，还包括控制系统，所述控制系统包括人机交互显示屏、控制器、温度监控系统和拉挤速度控制系统；所述人机交互显示屏将设定的温度和挤拉速度传送给控制器，并实时显示控制器的过程数据，温度监控系统和拉挤速度控制系统实时检测挤出温度和挤出速度反馈给控制器。[0006]一种纤维增强复合材料3D打印丝材制造方法，包括以下步骤：1）、根据纤维和树脂的种类设定挤出头的加热温度和拉挤速度；2）、长纤维通过送料滚轮进入拉挤头，短纤维增强热塑性树脂通过短纤维增强热塑性树脂进料口进出挤出头；3）、控制系统控制挤出头挤出纤维增强复合材料3D打印丝；4）、收料滚轮将丝材缠绕成卷。[0007]进一步的，所述短纤维增强热塑性树脂可以更换为颗粒纤维、连续纤维或玻璃微球。[0008]进一步的，