[发明专利]一种连续纤维增强复合材料回转式3D打印机

权利要求书

1.一种连续纤维增强复合材料回转式3D打印机，包括复合材料打印头(8)，其特征在于：复合材料打印头(8)安装在移动导轨(5)上，复合材料打印头(8)和调节装置(6)配合，通过调节装置(6)调整复合材料打印头(8)在移动导轨(5)上的位置，移动导轨(5)装在移动装置(4)上，复合材料打印头(8)下方设有工作台(9)，工作台(9)上面装有旋转装置(10)，旋转装置(10)上安装有支撑(11)，工作台(9)和升降装置(7)连接，工作台(9)的左右放置增强纤维(2)的纤维筒(3)和树脂丝材(14)的料盘(15)，增强纤维(2)经过张紧装置(1)进入复合材料打印头(8)，树脂丝材(14)通过送丝装置(13)、导丝管(12)进入复合材料打印头(8)中；

所述的复合材料打印头(8)包括打印喷嘴(18)，打印喷嘴(18)安装在加热块(23)上，加热块(23)上装有温度传感装置(16)和加热装置(17)，加热块(23)与散热管(21)相连，散热管(21)外部与散热装置(20)、冷却装置(22)连接，树脂丝材(14)经过导丝管(12)进入散热管(21)，然后进入加热块(23)，经过加热装置(17)加热后熔融，增强纤维(2)进入加热块(23)与树脂丝材(14)浸渍，然后从打印喷嘴(18)挤出，打印喷嘴(18)外设有剪切装置(24)。

2.一种连续纤维增强复合材料回转式3D打印机的打印方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)将支撑(11)安装在旋转装置(10)上，作为制件的附着对象；

2)增强纤维(2)从纤维筒(3)中出发，经过张紧装置(1)进入复合材料打印头(8)，增强纤维(2)穿过复合材料打印头(8)的加热块(23)，到达打印喷嘴(18)；

3)树脂丝材(14)从料盘(15)出发，经过送丝装置(13)进入导丝管(12)，穿过导丝管(12)进入散热块(21)，经过加热装置(17)加热熔融后进入打印喷嘴(18)；

4)当进行制件3D打印时，程序控制移动装置(4)带动复合材料打印头(8)移动，同时程序控制旋转装置(10)带动支撑(11)做旋转动作，按照当前层打印路径数据运动；同时，程序控制送丝装置(13)将树脂丝材(14)输送至导丝管(12)，经过散热管(21)和加热块(23)，向打印喷嘴(18)挤出，中间处散热装置(20)保证散热管(21)中的树脂丝材(14)处于固相状态，加热装置(17)和温度传感装置(16)保证加热块(23)中的树脂丝材(14)处于熔融状态；

5)树脂丝材(14)和增强纤维(2)在加热块(23)处相互浸渍复合形成复合丝材(19)，并且从打印喷嘴(18)出口被挤出，复合材料丝材(19)在支撑(11)上冷却沉积，增强纤维(2)随着复合材料打印头(8)与支撑(11)的相对运动而不断从纤维筒(3)中被拉出；

6)当完成模型当前圆周层的打印后，升降装置(7)带着旋转装置(10)一起下降一个分层厚度；

7)重复步骤4)～步骤6)，直至零件完成。

3.根据权利要求2所述的一种连续纤维增强复合材料回转式3D打印机的打印方法，其特征在于：所述的增强纤维(2)包括碳纤维、芳纶纤维、玻璃纤维、聚苯咪唑纤维、聚对苯二甲酰对苯二胺、聚酰亚胺纤维、硼纤维、阻燃纤维和光导纤维。