本發(fā)明涉及3d打印領(lǐng)域，特別是指連續(xù)纖維復(fù)合材料打印頭。

背景技術(shù)：

1、目前，fdm工藝由于成本低、操作維護(hù)簡單方便、原材料廣泛、適用于小型打印等優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)成為增材制造中最為常用的打印工藝。其中，連續(xù)纖維由于其纖維的取向性，所打印產(chǎn)品的力學(xué)性能具有明顯優(yōu)勢。但是常見的打印裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜，維護(hù)不便，工作效率低。在實(shí)際打印過程中，由于浸漬時(shí)間短，纖維與基體浸漬不夠充分，導(dǎo)致打印產(chǎn)品的力學(xué)性能提升受限。

2、因此，本專利提出一種雙通道單噴頭結(jié)構(gòu)的纖維復(fù)合材料3d打印頭機(jī)構(gòu)，以實(shí)現(xiàn)連續(xù)纖維復(fù)合材料穩(wěn)定高效的3d打印需求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種雙通道單噴頭結(jié)構(gòu)的纖維復(fù)合材料3d打印頭機(jī)構(gòu)，解決了現(xiàn)有技術(shù)中的問題。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

3、一種雙通道單噴頭結(jié)構(gòu)的纖維復(fù)合材料3d打印頭機(jī)構(gòu)，包括打印外殼，所述打印外殼上端設(shè)有兩個(gè)安裝孔，每個(gè)安裝孔中配合設(shè)有一個(gè)進(jìn)氣料筒；

4、所述進(jìn)氣料筒內(nèi)部設(shè)有用于存放連續(xù)纖維的送絲支架，通過送絲支架對(duì)絲料進(jìn)行存儲(chǔ)；

5、所述打印外殼內(nèi)部設(shè)有對(duì)進(jìn)氣料筒下端外側(cè)設(shè)有對(duì)基體材料進(jìn)行加熱的加熱筒；

6、所述打印外殼底部可拆卸設(shè)有一個(gè)出料盒，出料盒內(nèi)部為一個(gè)公共腔室，所述出料盒上端設(shè)有與對(duì)接料管，所述打印外殼下端設(shè)有與對(duì)接料管相匹配的對(duì)接孔，所述進(jìn)氣料筒底部的出料位置設(shè)有延伸至對(duì)接料管相匹配的出料底管；

7、所述出料盒底部設(shè)有兩個(gè)與對(duì)接料管位置相對(duì)應(yīng)的出料嘴，出料嘴與打印外殼之間通過可拆機(jī)構(gòu)連接。

8、在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本發(fā)明還提供以下可選技術(shù)方案：

9、在一種可選方案中：所述進(jìn)氣料筒上端通過螺紋連接一個(gè)封蓋，每個(gè)封蓋中間位置設(shè)有用于連接獨(dú)立氣壓驅(qū)動(dòng)部件的進(jìn)氣端口，以便向進(jìn)氣料筒內(nèi)部輸送氣體，每個(gè)封蓋上端與獨(dú)立氣壓驅(qū)動(dòng)部件連通。

10、在一種可選方案中：送絲支架包括一個(gè)用于纏繞絲料的滾筒。所述滾筒中心軸兩端與支架件上端連接；所述支架件包括兩個(gè)支撐環(huán)，兩個(gè)支撐環(huán)之間通過多個(gè)支撐桿連接，所述支撐環(huán)與進(jìn)氣料筒內(nèi)徑相匹配，以便使得絲料與進(jìn)氣料筒同軸設(shè)置。

11、在一種可選方案中：可拆機(jī)構(gòu)連接包括設(shè)置在出料盒兩側(cè)面的連接螺孔，連接螺孔與公共腔室相對(duì)應(yīng)，每個(gè)連接螺孔中配合設(shè)有一個(gè)快換螺釘。

12、相較于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的有益效果如下：

13、1、本發(fā)明采用雙通道獨(dú)立氣壓驅(qū)動(dòng)：每個(gè)通道配備獨(dú)立的氣壓控制系統(tǒng)，能夠分別調(diào)節(jié)不同進(jìn)氣料筒的氣壓。結(jié)構(gòu)簡單緊湊，適用于小型打印機(jī)的使用場景。在適配氣壓驅(qū)動(dòng)下采用旁路給料原位浸漬的工藝原理(兩個(gè)進(jìn)氣料筒分別盛放基體材料和裝有絲材的送絲支架，加熱桶加熱基體材料至熔融狀態(tài)，在公共腔室中進(jìn)行原位浸漬)，有效促進(jìn)纖維與基體材料的充分浸漬，提高界面結(jié)合強(qiáng)度，改善打印產(chǎn)品的力學(xué)性能。

14、2、本發(fā)明采用快速更換設(shè)計(jì)：進(jìn)氣料筒下端與公共腔室通過螺紋連接，結(jié)構(gòu)簡單，允許在不中斷打印過程中靈活更換料筒，減少停機(jī)時(shí)間，提高打印效率；公共腔室兩側(cè)裝有快換螺釘，便于快速拆卸進(jìn)行清理打印中的殘料，維護(hù)方便；同時(shí)雙通道可保證基體材料和纖維絲材在打印中互不干擾，材料更換便捷，操作簡單。

技術(shù)特征：

1.一種雙通道單噴頭結(jié)構(gòu)的纖維復(fù)合材料3d打印頭機(jī)構(gòu)，包括打印外殼(4)，其特征在于：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雙通道單噴頭結(jié)構(gòu)的纖維復(fù)合材料3d打印頭機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述進(jìn)氣料筒(1)上端通過螺紋連接一個(gè)封蓋，每個(gè)封蓋中間位置設(shè)有用于連接獨(dú)立氣壓驅(qū)動(dòng)部件的進(jìn)氣端口，以便向進(jìn)氣料筒(1)內(nèi)部輸送氣體，每個(gè)封蓋上端與獨(dú)立氣壓驅(qū)動(dòng)部件連通。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雙通道單噴頭結(jié)構(gòu)的纖維復(fù)合材料3d打印頭機(jī)構(gòu)，其特征在于，送絲支架(2)包括一個(gè)用于纏繞絲料的滾筒(2.1)，所述滾筒(2.1)中心軸兩端與支架件(2.2)上端連接，所述支架件(2.2)包括兩個(gè)支撐環(huán)，兩個(gè)支撐環(huán)之間通過多個(gè)支撐桿連接，所述支撐環(huán)與進(jìn)氣料筒(1)內(nèi)徑相匹配，以便使得絲料與進(jìn)氣料筒(1)同軸設(shè)置。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雙通道單噴頭結(jié)構(gòu)的纖維復(fù)合材料3d打印頭機(jī)構(gòu)，其特征在于，可拆機(jī)構(gòu)連接包括設(shè)置在出料盒(5)兩側(cè)面的連接螺孔，連接螺孔與公共腔室相對(duì)應(yīng)，每個(gè)連接螺孔中配合設(shè)有一個(gè)快換螺釘(5.2)。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及3D打印技術(shù)領(lǐng)域領(lǐng)域，具體公開了一種雙通道單噴頭結(jié)構(gòu)的纖維復(fù)合材料3D打印頭機(jī)構(gòu)，用以解決現(xiàn)有裝置存在的效率低、維護(hù)不便的問題；包括打印外殼，所述打印外殼上端設(shè)有兩個(gè)安裝孔，每個(gè)安裝孔中配合設(shè)有一個(gè)進(jìn)氣料筒；兩個(gè)進(jìn)氣料筒分別作為兩個(gè)獨(dú)立通道；在獨(dú)立氣壓的驅(qū)動(dòng)下，基體材料和連續(xù)纖維通過公共腔室熔融浸漬后，經(jīng)由公共腔室下的噴嘴擠出；這種雙通道/單噴頭結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，可滿足基體材料與纖維原位浸漬，同時(shí)允許在不中斷打印過程中靈活更換料筒，減少停機(jī)時(shí)間，提高打印效率，滿足不同材料的打印需求；公共腔室兩側(cè)裝有快換螺釘，便于快速拆卸進(jìn)行清理打印中的殘料。

技術(shù)研發(fā)人員：楊康,潘超,張靖武,趙文靜,馬克
受保護(hù)的技術(shù)使用者：安徽工業(yè)大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/19