[发明专利]一种连续纤维增强复合材料3D打印机

权利要求书

1.一种连续纤维增强复合材料3D打印机，该连续纤维增强复合材料3D打印机由打印喷头、二维运动平台、一维运动平台、工作台和控制装置组成，打印喷头固定安装在二维运动平台上并跟随二维运动平台运动，打印喷头的下方设置有工作台，工作台固定安装在一维运动平台上并跟随一维运动平台运动，控制装置控制二维运动平台、一维运动平台和打印喷头的工作状态，其特征在于：

所述打印喷头由挤丝装置、两端开口的送料管道(1)、加热装置(2)、测温装置(3)、送丝管道(4)、齿轮(5)和动力装置(6)组成，

所述送料管道(1)的内部设置有容纳树脂材料的腔体，所述腔体与所述送料管道(1)两端的开口连通；

所述挤丝装置用于将树脂材料通过所述送料管道(1)的一端开口送入所述腔体内并从所述送料管道(1)的另一端开口挤出；

所述加热装置(2)用于产生热量加热所述腔体内的树脂材料，所述测温装置(3)用于测量所述腔体内的树脂材料的温度；

所述送丝管道(4)位于所述送料管道(1)的外端，所述送丝管道(4)内部设置有穿纤维丝的丝材腔体，所述送丝管道(4)固定连接在所述齿轮(5)上，所述齿轮(5)转动连接在所述送料管道(1)上，使得所述送丝管道(4)可围绕所述送料管道(1)的轴线旋转，所述送丝管道(4)无法上下移动；所述送丝管道(4)的出口端位于所述送料管道(1)的出口端，使得挤出的树脂材料覆盖在从所述送丝管道(4)内部穿出的纤维丝上；

所述动力装置(6)用于驱动所述齿轮(5)旋转。

2.根据权利要求1所述的一种连续纤维增强复合材料3D打印机，其特征在于：该连续纤维增强复合材料3D打印机还包括轴承(7)和挡环(8)，所述轴承(7)的内圈固定连接在所述送料管道(1)上，所述齿轮(5)固定连接在所述轴承(7)的外圈上，所述挡环(8)有2个，2个挡环(8)的外端分别固定连接在所述齿轮(5)的上下两个端面上，2个挡环(8)的内端分别挤压在所述轴承(7)的外圈的上下两个端面上。

3.根据权利要求2所述的一种连续纤维增强复合材料3D打印机，其特征在于：所述送丝管道(4)由竖直管道和倾斜管道组成，所述竖直管道和倾斜管道连通并组成L型，所述竖直管道和倾斜管道之间的夹角大于90°并小于180°，所述倾斜管道为锥形管并且出口端为孔径小的一端，所述倾斜管道位于所述送料管道(1)的出口端，使得挤出的树脂材料覆盖在从所述倾斜管道内部穿出的纤维丝上；所述倾斜管道内的纤维丝与正在打印的轨迹的直线段位于同一平面内，所述倾斜管道内的纤维丝与正在打印的轨迹的弧形段的切线位于同一平面内。

4.根据权利要求3所述的一种连续纤维增强复合材料3D打印机，其特征在于：所述加热装置(2)固定连接在所述送料管道(1)的挤出端，并位于送料管道(1)的挤出端上方。

5.根据权利要求2所述的一种连续纤维增强复合材料3D打印机，其特征在于：所述送料管道(1)由防漏堵头(11)和送料管道本体(12)组成，所述防漏堵头(11)由大端(112)和小端(113)组成，所述防漏堵头(11)为一体结构，所述防漏堵头(11)的内部设置有贯穿所述防漏堵头(11)的管道Ⅰ(111)；所述送料管道本体(12)的内部设置有下腔体(121)和上腔体(122)，所述下腔体(121)和上腔体(122)连通，所述下腔体(121)的直径小于所述上腔体(122)的直径；所述防漏堵头(11)的小端(113)螺纹连接在所述送料管道本体(12)的上腔体(122)内。

6.根据权利要求5所述的一种连续纤维增强复合材料3D打印机，其特征在于：所述小端(113)由螺纹段(1131)和光滑段(1132)组成，所述螺纹段(1131)位于所述光滑段(1132)的下方，所述螺纹段(1131)上设置有外螺纹；所述轴承(7)的内圈过盈配合连接在所述光滑段(1132)上，所述轴承(7)的内圈位于防漏堵头(11)和送料管道本体(12)所形成的环形腔体内，所述大端(112)的下端面顶着所述轴承(7)的内圈的上端面，所述送料管道本体(12)的上端面顶着所述轴承(7)的内圈的下端面。