[发明专利]一种用于增材制造的复合材料线材浸渍增强装置及方法

权利要求书

1.一种用于增材制造的复合材料线材浸渍增强装置，其特征在于，所述用于增材制造的复合材料线材浸渍增强装置设置有：

振动平台；

振动平台上侧设置有界面处理装置和预浸装置，界面处理装置和预浸装置内部分别固定有纤维束分散装置；

界面处理装置内部承载有表面处理液，预浸装置内部承载有熔融树脂；

纤维供给装置上缠绕有未分散纤维束，未分散纤维束通过界面处理装置内部的纤维束分散装置形成分散后纤维；

分散后纤维与预浸装置内部的纤维束分散装置连接，形成分散后纤维；

分散后纤维通过纤维基质材料混合挤出头，分散后纤维被熔融树脂混合包覆；

纤维基质材料混合挤出头内部设置有挤出机出料头，挤出机出料头固定在线材挤出机上。

2.如权利要求1所述用于增材制造的复合材料线材浸渍增强装置，其特征在于，所述分散后纤维被熔融树脂混合包覆后，经过冷却装置，复合材料收集装置进行卷曲。

3.如权利要求1所述用于增材制造的复合材料线材浸渍增强装置，其特征在于，所述加热装置与纤维基质材料混合挤出头相贴为一体，外设置有保护装置。

4.如权利要求1所述用于增材制造的复合材料线材浸渍增强装置，其特征在于，所述纤维束分散装置为轴承结构、梳齿结构或十字架结构。

5.如权利要求1所述用于增材制造的复合材料线材浸渍增强装置，其特征在于，所述振动平台为带有皮带传动结构的振动平台，振动平台设置有电机，电机输出轴固定有带轮；

振动平台设置有载物台，载物台下端通过活塞杆，活塞杆通过轴承固定有凸轮杆，凸轮杆上固定有凸轮，凸轮杆固定有带轮；

电机输出轴上的带轮与凸轮杆上侧的带轮之间套接有皮带。

6.如权利要求1所述用于增材制造的复合材料线材浸渍增强装置，其特征在于，所述振动平台为带有斜齿轮传动结构的振动平台，振动平台设置有电机，电机输出轴固定有斜齿轮；

振动平台设置有载物台，载物台下端通过活塞杆，活塞杆通过轴承固定有凸轮杆，凸轮杆上固定有凸轮；

凸轮杆端部固定有斜齿轮，凸轮杆上侧斜齿轮与斜齿轮传动杆上侧斜齿轮线接触。

7.如权利要求1所述用于增材制造的复合材料线材浸渍增强装置，其特征在于，所述纤维基质材料混合挤出头为第一种纤维基质材料混合挤出头，第一种纤维基质材料混合挤出头上设置有螺纹孔、复合材料线材挤出口、液态熔融树脂入口和纤维束入口；

螺纹孔用于纤维基质材料混合挤出头与挤出机出料头的固定，液态熔融树脂入口需要与挤出机出料口高度对中。

8.如权利要求1所述用于增材制造的复合材料线材浸渍增强装置，其特征在于，所述纤维基质材料混合挤出头为第二种纤维基质材料混合挤出头，第二种纤维基质材料混合挤出头上设置有螺纹孔、液态熔融树脂入口、纤维束入口和复合材料线材挤出口；

螺纹孔用于纤维基质材料混合挤出头与挤出机出料头的固定，液态熔融树脂入口需要与挤出机出料口高度对中。

9.一种实施如权利要求1～8任意一项所述用于增材制造的复合材料线材浸渍增强装置的用于增材制造的复合材料线材浸渍增强方法，其特征在于，所述用于增材制造的复合材料线材浸渍增强方法，包括：

步骤一，操作前期准备，安装连续纤维复合材料线材的挤出装置系统，检查各个部件是否工作正常；配制好纤维表面处理溶液；

步骤二，纤维束的分散及安装，再进行浸渍出丝；

步骤三，根据需要，可设计三种纤维束分散装置；可根据具体纤维进行选择，设计两种出丝位置不同的纤维树脂混合挤出头。

10.如权利要求9所述用于增材制造的复合材料线材浸渍增强方法，其特征在于，所述步骤二中，纤维束的分散及安装具体过程为：

纤维束安装至纤维供给装置，通过纤维束分散装置将纤维束分散成多股纤维，经表面处理装置，预浸渍装置，穿过纤维基质材料混合挤出头的纤维束入口经冷却装置到达复合材料收集装置；

浸渍出丝具体过程为：启动振动平台，挤出机及复合材料收集装置，复合材料线材从纤维基质材料混合挤出头挤出，经冷却装置快速成型和复合材料收集装置收集，完成连续纤维复合材料线材的制造工作。