[发明专利]液体基质中短纤维定向组装3D打印方法及装置

权利要求书

1.一种液体基质中短纤维定向组装3D打印方法，其特征在于：在粉末床3D打印工艺中，在液体成型材料里加入短纤维材料制备成纤维增强浆料；浆料置于上下开口的长方形料箱中；料箱下面与打印装置基面接触；基面上设置有可上下移动的成型平台；铺料时当料箱经过成型平台时，原料依靠重力落下并被料箱后壁铺展在成型平台上；铺料时料箱的速度大小和方向可调。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，铺料时料箱速度可以按照预设调整，可以同时沿x和y方向做协调运动，x方向速度与y方向速度比值范围是0.1-20。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，料箱可以绕Z轴旋转，其旋转范围是0-360°，且绕Z轴运动可与X、Y向运动耦合。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，液体基质材料粘度范围为300-10000CPS(20℃)。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，液体基质材料中的短纤维材料体积分数是大于0％小于85％。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，短纤维的长径比范围是10—200，直径范围为5μm—500μm，短纤维的截面形状可以是圆形、椭圆形、肾形或多边形。

7.一种液体基质中短纤维定向组装3D打印装置，其特征在于：包括主机架(1)、数字掩膜光固化系统(2)、控制系统(3)、成型平台(4)和料箱(5)，由步进电机带动滑块沿导轨运动，实现料箱(5)X向与Y向运动；同时料箱(5)由步进电机驱动绕Z轴转动；数字掩膜光固化系统(2)固定于主机架(1)的顶部，位于成型平台(4)正上方。

8.根据权利要求7所述的一种液体基质中短纤维定向组装3D打印装置，其特征在于：所述料箱(5)的前后壁底部截面为V型，其两边与基面夹角为α和β，α＝30-60°，β＝30-60°。