本發(fā)明涉及非金屬復(fù)合材料快速成型領(lǐng)域；具體涉及一種竹塑復(fù)合材料快速成型方法與設(shè)備。
背景技術(shù)：
快速成型技術(shù)是基于分層疊加制造發(fā)展起來的一種先進(jìn)增材制造技術(shù)，其特點是直接自動生產(chǎn)具有復(fù)雜型面的三維實體零件，且不需要特制的模具或工裝夾具，大大縮短新產(chǎn)品的設(shè)計時間和設(shè)計成本，提高產(chǎn)品生產(chǎn)效率。
竹材的比強度和比剛度高于木材和普通鋼鐵，竹基復(fù)合材料是一種綠色環(huán)保的生物質(zhì)材料，其綜合了竹纖維材料和聚合物材料的雙重特點，具有材質(zhì)均勻、力學(xué)性能優(yōu)良、可回收再利用等優(yōu)勢。
木質(zhì)材料的光固化技術(shù)研究，主要涉及UV膠液滴或UV粉末涂料與木質(zhì)材料表面的接觸方面。本發(fā)明基于竹材無熔點、可軟化的物理特性，把膠黏劑微滴噴射粉末材料成型原理與紫外光快速固化液體樹脂技術(shù)相結(jié)合，提出竹粉與高密度聚乙烯粉末混合快速固化成型的新方法，為木基復(fù)合材料的研制提供一種新技術(shù)。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明的目的在于提供一種竹塑復(fù)合材料快速成型方法，該方法簡單實用、成品率高，設(shè)備自動化程度高、節(jié)能環(huán)保。本發(fā)明的另一目的在于提供一種竹塑復(fù)合材料快速成型設(shè)備。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：
一種竹塑復(fù)合材料快速成型方法，所述快速成型方法包括如下步驟：
步驟1：將竹粉和聚乙烯粉末按照設(shè)定比例裝入混粉離心罐，使其充分混合后備用；
步驟2：在水平方向上設(shè)置一直線驅(qū)動機構(gòu)，使鋪裝振動篩平移至鋪裝工作臺上方設(shè)定位置處，然后將步驟1中制備的混粉在鋪裝工作臺上均勻地鋪上一層；
步驟3：將所述鋪裝振動篩復(fù)位，在豎直方向上設(shè)置一直線驅(qū)動機構(gòu)，所述直線驅(qū)動機構(gòu)推動壓料板將所述鋪裝工作臺上的混粉層壓實；
步驟4：將所述壓料板復(fù)位，在水平方向上設(shè)置一直線驅(qū)動機構(gòu)，該驅(qū)動機構(gòu)將點膠頭移動至鋪裝工作臺的上方，對步驟3中壓實后的混分層進(jìn)行施膠；
步驟5：將所述點膠頭復(fù)位，在水平方向上設(shè)置一直線驅(qū)動機構(gòu)，該驅(qū)動機構(gòu)將鋪裝工作臺移動至固化裝置限位處；
步驟6：在豎直方向上設(shè)置一直線驅(qū)動機構(gòu)，該驅(qū)動機構(gòu)驅(qū)動避光暗箱向下移動至鋪裝工作臺限位處；在避光暗箱側(cè)壁設(shè)置一旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機構(gòu)，該驅(qū)動機構(gòu)驅(qū)動遮光板開啟，UV紫外光源照射混粉，混粉快速固化；
步驟7：關(guān)閉所述遮光板，將所述避光暗箱復(fù)位，將鋪裝工作臺復(fù)位；
重復(fù)步驟2-7的操作，直至實現(xiàn)竹塑復(fù)合材料的快速成型。
一種竹塑復(fù)合材料快速成型的設(shè)備，所述設(shè)備包括機架、混粉離心裝置、鋪粉裝置、壓料裝置、點膠裝置和固化裝置和控制系統(tǒng)；其中，
所述混粉離心裝置固定在機架上，其包括混粉離心罐，驅(qū)動電機和出料機構(gòu)；
所述鋪粉裝置包括鋪裝振動篩、鋪裝工作臺以及驅(qū)動所述鋪裝振動篩和鋪裝工作臺沿機架底部上的軌道往復(fù)運動的直線驅(qū)動機構(gòu)；所述出料機構(gòu)的出口朝向所述鋪裝振動篩；
所述壓料裝置設(shè)置在所述鋪裝工作臺上方的機架上，其包括壓料板和驅(qū)動所述壓料板上下往復(fù)運動的直線驅(qū)動機構(gòu)；
所述點膠裝置設(shè)置在所述鋪粉裝置右側(cè)的機架上；其包括膠液箱、點膠頭和驅(qū)動所述點膠頭往復(fù)運動的直線驅(qū)動機構(gòu)；所述膠液箱通過管道與所述點膠頭連接；
所述固化裝置設(shè)置在所述鋪粉裝置左側(cè)的機架上；其包括UV紫外光源、遮光板、驅(qū)動遮光板往復(fù)運動的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機構(gòu)、避光暗箱和驅(qū)動避光暗箱往復(fù)運動的直線驅(qū)動機構(gòu)；
所述控制系統(tǒng)包括工控機、控制柜以及設(shè)置在所述直線驅(qū)動機構(gòu)和旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機構(gòu)上的若干個行程開關(guān)；所述直線驅(qū)動機構(gòu)和旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機構(gòu)均與所述控制系統(tǒng)連接。
本發(fā)明具有以下有益技術(shù)效果：
本申請通過混粉離心裝置將竹粉與高密度聚乙烯粉末按照比例充分混合，送至鋪裝機構(gòu)進(jìn)行鋪粉，推動壓料板將混粉壓實，通過點膠裝置進(jìn)行施膠，鋪張工作臺移動至固化裝置限位處，進(jìn)行UV紫外光快速固化，然后鋪裝工作臺復(fù)位，再混粉、鋪粉，重復(fù)以上過程，實現(xiàn)竹塑復(fù)合材料快速成型。本發(fā)明提供的竹塑復(fù)合材料快速成型方法簡單實用、成品率高，設(shè)備自動化程度高、節(jié)能環(huán)保。
附圖說明
圖1為本發(fā)明的竹塑復(fù)合材料快速成型的設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
下面，參考附圖，對本發(fā)明進(jìn)行更全面的說明，附圖中示出了本發(fā)明的示例性實施例。然而，本發(fā)明可以體現(xiàn)為多種不同形式，并不應(yīng)理解為局限于這里敘述的示例性實施例。而是，提供這些實施例，從而使本發(fā)明全面和完整，并將本發(fā)明的范圍完全地傳達(dá)給本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員。
本發(fā)明了提供了一種竹塑復(fù)合材料快速成型方法，該快速成型方法包括如下步驟：
步驟1：將竹粉和聚乙烯粉末按照設(shè)定比例裝入混粉離心罐，使其充分混合后備用；
步驟2：在水平方向上設(shè)置一直線驅(qū)動機構(gòu)，使鋪裝振動篩平移至鋪裝工作臺上方設(shè)定位置處，然后將步驟1中制備的混粉在鋪裝工作臺上均勻地鋪上一層；
步驟3：將鋪裝振動篩復(fù)位，在豎直方向上設(shè)置一直線驅(qū)動機構(gòu)，直線驅(qū)動機構(gòu)推動壓料板將鋪裝工作臺上的混粉層壓實；
步驟4：將壓料板復(fù)位，在水平方向上設(shè)置一直線驅(qū)動機構(gòu)，該驅(qū)動機構(gòu)將點膠頭移動至鋪裝工作臺的上方，對步驟3中壓實后的混分層進(jìn)行施膠；
步驟5：將點膠頭復(fù)位，在水平方向上設(shè)置一直線驅(qū)動機構(gòu)，該驅(qū)動機構(gòu)將鋪裝工作臺移動至固化裝置限位處；
步驟6：在豎直方向上設(shè)置一直線驅(qū)動機構(gòu)，該驅(qū)動機構(gòu)驅(qū)動避光暗箱向下移動至鋪裝工作臺限位處；在避光暗箱側(cè)壁設(shè)置一旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機構(gòu)，該驅(qū)動機構(gòu)驅(qū)動遮光板開啟，UV紫外光源照射混粉，混粉快速固化；
步驟7：關(guān)閉所述遮光板，將所述避光暗箱復(fù)位，將鋪裝工作臺復(fù)位；
重復(fù)步驟2-7的操作，直至實現(xiàn)竹塑復(fù)合材料的快速成型。
如圖1所示，本發(fā)明了還提供了一種竹塑復(fù)合材料快速成型的設(shè)備，該設(shè)備包括機架1、混粉離心裝置、鋪粉裝置、壓料裝置、點膠裝置和固化裝置和控制系統(tǒng)；其中，
混粉離心裝置固定在機架1上，其包括混粉離心罐8，驅(qū)動電機和出料機構(gòu)13；混粉離心裝置用于實現(xiàn)竹粉和高密度聚乙烯粉末充分混合；
鋪粉裝置包括鋪裝振動篩12、鋪裝工作臺9以及驅(qū)動鋪裝振動篩12和鋪裝工作臺9沿機架1底部上的軌道往復(fù)運動的直線驅(qū)動機構(gòu)10；出料機構(gòu)13的出口朝向鋪裝振動篩12；
壓料裝置設(shè)置在鋪裝工作臺9上方的機架1上，其包括壓料板4和驅(qū)動壓料板4上下往復(fù)運動的直線驅(qū)動機構(gòu)5；
點膠裝置設(shè)置在鋪粉裝置右側(cè)的機架1上；其包括膠液箱11、點膠頭7和驅(qū)動點膠頭7往復(fù)運動的直線驅(qū)動機構(gòu)6；膠液箱11通過管道與點膠頭7連接；
固化裝置設(shè)置在鋪粉裝置左側(cè)的機架1上；其包括UV紫外光源、遮光板和驅(qū)動遮光板往復(fù)運動的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機構(gòu)14、避光暗箱3和驅(qū)動避光暗箱往復(fù)運動的直線驅(qū)動機構(gòu)2；固化過程中，避光暗箱3的與鋪裝工作臺9的邊緣能夠完全閉合。
控制系統(tǒng)包括工控機、控制軟件、控制柜以及設(shè)置在直線和旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機構(gòu)上的若干個行程開關(guān)；直線和旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機構(gòu)2、5、6、10、14均與控制系統(tǒng)連接。
上面所述只是為了說明本發(fā)明，應(yīng)該理解為本發(fā)明并不局限于以上實施例，符合本發(fā)明思想的各種變通形式均在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。