[发明专利]一种连续纤维增强硅橡胶的3D打印设备及其使用方法

说明书

本发明公开了一种连续纤维增强硅橡胶的3D打印设备及其使用方法，包括料筒，料筒内套接有螺杆，料筒与螺杆之间形成通道，料筒上端通过连接件连接有减速器，螺杆一端通过联轴器与减速器输出轴连接，减速器连接有第一步进电机，减速器上开设有第一通孔，沿螺杆轴向开设有第二通孔；料筒底部与螺杆底部形成腔体，且腔体底端开设有出料口，第一通孔、第二通孔、腔体连通；料筒一侧设置有进料管，还包括有注射器，注射器出口管端与进料管连接，注射器另一端连接有驱动装置。无需在打印前制造高强度纤维增强硅橡胶复合材料，减少时间、人力成本。

技术领域

本发明属于3D打印方法技术领域，涉及一种连续纤维增强硅橡胶的3D打印设备，还涉及上述3D打印设备的使用方法。

背景技术

3D打印机是基于挤出原材料，使用3D设计软件将绘制的产品打印出3D模型，具有制造成本低、生产周期短等优势。硅橡胶的主链结构是聚硅氧烷结构，其化学性能相对稳定，具有较高的耐温性、耐氧化、疏水性、柔软性、透过性、生物适应性好、无毒、无味、不致癌等一系列优良特性，得到了医学、机械、自动化等领域的广泛认可。

现有的硅胶3D打印机往往是在普通3D打印系统基础上改进得到的，下料方式主要依靠材料自身重力或活塞挤压力作用，通过喷头挤出硅橡胶并迅速使打印出的材料光固化，从而得到硅橡胶制品。但是现有的硅橡胶3D打印存在以下问题：首先，由于材料自身重力和活塞挤出力较小，打印出的硅橡胶制品致密性差、易卷曲、尺寸稳定性差。其次，随着高新技术的快速发展，各种高端设备对硅橡胶的使用性能提出了更高的要求，但是其力学强度和抗缺口撕裂性较差，限制了硅橡胶材料在3D打印领域的广泛应用。

发明内容

本发明的目的是提供一种连续纤维增强硅橡胶的3D打印设备，解决了现有技术中存在的打印制件致密性差、易卷曲、尺寸稳定性差的问题。

本发明所采用的技术方案是，一种连续纤维增强硅橡胶的3D打印设备，包括料筒，料筒内套接有螺杆，料筒与螺杆之间形成通道，料筒上端通过连接件连接有减速器，螺杆一端通过联轴器与减速器输出轴连接，减速器连接有第一步进电机，减速器上开设有第一通孔，沿螺杆轴向开设有第二通孔；料筒底部与螺杆底部形成腔体，且腔体底端开设有出料口，第一通孔、第二通孔、腔体连通；料筒一侧设置有进料管，还包括有注射器，注射器出口管端与进料管连接，注射器另一端连接有驱动装置。

本发明的特点还在于：

注射器通过夹持架固定。

驱动装置包括第二步进电机，第二步进电机输出轴连接有丝杆，丝杆一端与注射器活塞柄连接。

驱动装置还包括导向轴，导向轴一端固定在第二步进电机上，导向轴另一端固定在夹持架上，注射器活塞柄通过推板与丝杆连接，推板同时套接在丝杆、导向轴上。

第一通孔内设置有管状衬套，管状衬套与第二通孔连通。

连接件为套筒，减速器和料筒固定在套筒内。

还包括有工作平台，工作平台位于料筒下方，工作平台上设置有加热电阻。

本发明的另一目的是提供一种连续纤维增强硅橡胶的3D打印设备的使用方法。

本发明所采用的另一种技术方案是，一种连续纤维增强硅橡胶的3D打印设备的使用方法，包括上述3D打印设备，具体包括如下步骤：

步骤1、将3D打印设备连接驱动部件；

步骤2、将预先制备的硅橡胶原料装入注射器，硅橡胶原料的温度小于等于23℃；

步骤3、将连续纤维通过第一通孔送入第二通孔，并从出料口穿出；