[发明专利]一种热固性聚合物增材制造装置及方法

说明书

本发明公开了一种热固性聚合物增材制造装置，包括成型连接底座和乳胶雾化喷射机构，乳胶雾化喷射机构设有水平连接座，水平连接座上并列设有加热硫化机构和成型涂覆机构，乳胶雾化喷射机构包括加热蒸发外壳和雾气喷嘴，雾气喷嘴的一侧设有供料管道和乳胶供料筒，雾气喷嘴的另一侧设有输气管道和增压气泵，供料管道的末端套设有乳液分散短管，乳液分散短管的末端内部设有四棱扇叶，输气管道的末端套设有增压阶梯管，加热蒸发外壳的内表面设有裹敷面板，裹敷面板的内表面设有若干组加热电阻丝；本方案结构简单，制备效率高，环保节能，利用雾化喷射原理形成均匀乳胶薄膜层，降低硫化温度，提高硫化效率，进而提高了热固性聚合物的生产质量。

技术领域

本发明涉及增材制造设备领域，具体为一种热固性聚合物增材制造装置及方法。

背景技术

热固性聚合物(Thermosetting Polymer)在制作时一般先形成预聚物，成型时，经加热使其中潜在的官能团继续反应成交联结构而固化，这种转变时不可逆的，只能成型一次，再加热时不能熔融塑化，也不溶于溶剂；增材制造(Additive Manufacturing，AM)技术是指基于离散-堆积原理，由零件三维数据驱动直接制造零件的科学技术体系，增材制造技术是采用材料逐渐累加的方法制造实体零件的技术，相对于传统的材料去除－切削加工技术，是一种自下而上的制造方法，基于不同的分类原则和理解方式，增材制造技术还有快速原型、快速成形、快速制造或3D打印等多种称谓，其内涵仍在不断深化，外延也不断扩展。

现有专利申请号201521123587。1公开的一种增材制造装置，包括射线发生装置和成形室，射线发生装置位于成形室的上方，射线发生装置用以产生熔化粉末材料的射线，在成形室中还包括粉末接收盒和粉箱，粉末接收盒位于粉箱的下方出口处，在粉末接收盒内安装有发热装置，此专利利用粉末接收盒可对粉末材料进行预处理，将粉末材料加热至预定温度去除水分，粉末材料在除湿预处理过程中不占用额外的时间，不会降低增材制造的效率。

结合上述案例和现有技术，现有的增材制造装置在生产热固性聚合物时，还存在以下缺陷：

(1)没有对液态原料增加雾化喷射的装置，导致液态原料直接在制作平板上铺设，增加原料硫化的时间，降低硫化加强功能步骤的时间；

(2)增材制造装置的各工作单位之间为相互独立状态，无法控制聚合物制作时的原料涂覆参数，导致制备效率低，增加产品的制造成本。

发明内容

为了克服现有技术方案的不足，本发明提供一种热固性聚合物增材制造装置及方法，能有效的解决背景技术提出的问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种热固性聚合物增材制造装置，包括成型连接底座，以及安装在成型连接底座上方的乳胶雾化喷射机构，与所述乳胶雾化喷射机构的下表面平行位置设有水平连接座，所述水平连接座上并列设有加热硫化机构和成型涂覆机构，并且所述加热硫化机构设置在乳胶雾化喷射机构与成型涂覆机构之间；

所述乳胶雾化喷射机构包括加热蒸发外壳，以及固定设置在加热蒸发外壳内部上端的雾气喷嘴，所述雾气喷嘴的一侧设有供料管道，所述供料管道连接有乳胶供料筒，所述雾气喷嘴的另一侧设有输气管道，所述输气管道连接有增压气泵，所述供料管道在雾气喷嘴内的部分外表面套设有乳液分散短管，所述乳液分散短管的末端内部设有四棱扇叶，所述输气管道在雾气喷嘴内的部分外表面套设有增压阶梯管，所述增压阶梯管的管口处于乳液分散短管的管口正上方；

所述加热蒸发外壳的内表面设有与雾气喷嘴形状相同的裹敷面板，所述裹敷面板与加热蒸发外壳之间为真空环境，所述裹敷面板的内表面设有若干组均匀分布且相互平行的加热电阻丝。

进一步地，所述成型涂覆机构包括安装在水平连接座上的试剂盛装盒，以及设置在试剂盛装盒侧下方的层压辊轮，所述层压辊轮的两端通过转动轴承安装在试剂盛装盒的前后两侧板之间，所述试剂盛装盒的侧下方还设有与层压辊轮圆形面同心的出料弧形面板。