[实用新型]一种连续纤维增强复合材料3D打印的纤维剪切装置

说明书

本实用新型提供了一种连续纤维增强复合材料3D打印的纤维剪切装置，所述装置包括：打印头支架；第一动力单元；联轴单元；剪切单元，所述剪切单元与所述剪切支架连接，且所述剪切单元包括：顶杆；右压块，所述右压块的一端与所述顶杆连接；左压块，所述左压块与所述右压块相对设置；第一弹簧；第二弹簧；刀具，所述刀具设置在所述第二中心通孔内；第二动力单元，所述第二动力单元与所述剪切支架连接；凸轮，所述凸轮设置在所述剪切支架上。本实用新型解决了现有剪切装置可靠性差、适用材料范围有限，且对于打印过程的计算和控制精度要求高的技术问题，达到了提高增强复合材料打印的效率和稳定性、降低计算和控制精度的要求、节约成本的技术效果。

技术领域

本实用新型涉及3D打印技术领域，尤其涉及一种连续纤维增强复合材料3D打印的纤维剪切装置。

背景技术

连续纤维增强复合材料具有高比强度、高比模量、可设计性强和功能性(如吸波和隔热)等优点，被广泛应用于航天航空、高速列车和船舶等领域。传统连续纤维增强复合材料的制造工艺，如缠绕成型工艺、自动铺放工艺和编织工艺等，制造过程都需要模具，成本高、周期长，并且无法制造出复杂的连续纤维增强复合材料制件，大大限制了连续纤维增强复合材料的应用。近年来，随着连续纤维增强复合材料3D打印工艺的出现，不仅降低了连续纤维增强复合材料的制造成本，而且有效的提高了其制造效率。

但本申请发明人在实现本申请实施例中发明技术方案的过程中，发现上述技术至少存在如下技术问题：

现有3D打印机上的剪切装置存在可靠性差、适用材料范围有限，并且对于打印过程的计算和控制精度要求高的技术问题。

发明内容

本实用新型实施例提供了一种连续纤维增强复合材料3D打印的纤维剪切装置，所述装置包括：打印头支架；第一动力单元，所述第一动力单元设置在所述打印头支架的下端上；联轴单元，所述联轴单元设置在所述第一动力单元的动力输出端上，且所述联轴单元与剪切支架连接；剪切单元，所述剪切单元与所述剪切支架连接，且所述剪切单元包括：顶杆；右压块，所述右压块的一端与所述顶杆连接，且所述右压块具有第一中心通孔，其中所述顶杆可推动所述右压块向左运动；左压块，所述左压块具有第二中心通孔，所述左压块与所述右压块相对设置，且所述左压块与所述右压块之间具有一预定距离；第一弹簧，所述第一弹簧与所述左压块的一端连接；第二弹簧，所述第二弹簧与所述右压块连接；刀具，所述刀具设置在所述第二中心通孔内，且所述刀具可穿入所述第一中心通孔；第二动力单元，所述第二动力单元与所述剪切支架连接；凸轮，所述凸轮设置在所述剪切支架上，且所述凸轮与所述第二动力单元的动力输出端连接；3D打印头，所述3D打印头设置在所述打印头支架上，且所述3D打印头在所述剪切单元的上方。

优选的，所述第一动力单元通过动力输出端的转动带动所述剪切支架与联轴单元进行旋转运动。

优选的，所述剪切单元还包括：左固定支架，所述左固定支架设置在所述剪切支架上。

优选的，所述剪切单元还包括：调节螺栓，所述调节螺栓与所述左固定支架滑动连接，且所述调节螺栓与所述左压块固定连接，所述调节螺栓的外表面上套有所述第一弹簧。

优选的，所述剪切单元还包括：右固定支架，所述右固定支架与所述左固定支架相对设置在所述剪切支架上，且所述右固定支架与所述顶杆滑动连接。

优选的，所述剪切单元还包括：复位螺杆，所述复位螺杆与所述右固定支架滑动连接，且所述复位螺杆与所述右压块连接，所述复位螺杆的外表面上套有所述第二弹簧。

优选的，所述剪切单元还包括：动轮，所述动轮与所述顶杆连接，且所述动轮与所述凸轮滑动连接。

优选的，所述第二动力单元可带动所述凸轮转动，且所述凸轮转动带动所述动轮转动并推动顶杆向左运动。

优选的，所述剪切单元还包括：加热单元，所述加热单元与所述刀具的一端连接。