[发明专利]一种层间贯穿的连续纤维复合材料增材制造设备及方法

权利要求书

1.一种层间贯穿的连续纤维复合材料增材制造设备，其特征在于，包括：线材传输结构，用于传输第一纤维线材；

第一材料液池，用于容置熔融的树脂材料；

喷头，安装于第一驱动结构上，且所述第一纤维线材的一端穿设所述第一材料液池，并插设于所述喷头中；

成型基板，与所述喷头间隔设置，且水平地设置于所述喷头的下方；所述成型基板上设置有呈阵列排列的多个通孔，每一所述通孔内分别穿设有一个导向针，且每一所述导向针分别在所述成型基板的两侧延伸，每一所述导向针与一个第二纤维线材连接；

其中，通过所述第一驱动结构，所述喷头能够相对于成型基板水平移动；

第二材料液池，用于容置熔融的树脂材料，每一所述第二纤维线材远离所述导向针的一端浸润于所述第二材料液池的树脂材料内。

2.根据权利要求1所述的层间贯穿的连续纤维复合材料增材制造设备，其特征在于，所述线材传输结构，包括：

电机；

放线辊，与所述电机的输出轴同轴设置，所述第一纤维线材的其中一部分绕设在所述放线辊上；通过所述电机的输出轴的转动，所述第一纤维线材绕设在所述放线辊上的长度变化；

至少一导向辊，所述第一纤维线材从所述放线辊上延伸出的部分绕过所述导向辊，插伸进入所述第一材料液池内。

3.根据权利要求1所述的层间贯穿的连续纤维复合材料增材制造设备，其特征在于，所述层间贯穿的连续纤维复合材料增材制造设备还包括：

第一加热线圈，围绕所述第一材料液池设置，用于将所述第一材料液池内的树脂材料加热至熔融状态；

第一超声波换能器，与所述第一材料液池连接，用于对所述第一材料液池内熔融的树脂材料施加超声振动能量；

挤压辊，设置于所述第一材料液池内，所述第一纤维线材插设进入所述第一材料液池的部分穿过所述挤压辊，插设于所述喷头中。

4.根据权利要求1所述的层间贯穿的连续纤维复合材料增材制造设备，其特征在于，所述层间贯穿的连续纤维复合材料增材制造设备还包括：

第二加热线圈，围绕所述第二材料液池设置，用于将所述第二材料液池内的树脂材料加热至熔融状态；

第二超声波换能器，与所述第二材料液池连接，用于对所述第二材料液池内熔融的树脂材料施加超声振动能量。

5.根据权利要求1所述的层间贯穿的连续纤维复合材料增材制造设备，其特征在于，所述第一驱动结构包括：

移动安装梁，所述喷头滑动安装于所述移动安装梁上，能沿所述移动安装梁在第一水平方向移动；

驱动电机，与所述移动安装梁连接，且所述驱动电机能够带动所述移动安装梁在第二水平方向以及竖直方向移动；

其中，所述第一水平方向与所述第二水平方向垂直。

6.根据权利要求1所述的层间贯穿的连续纤维复合材料增材制造设备，其特征在于，所述层间贯穿的连续纤维复合材料增材制造设备还包括：

壳体，所述第一材料液池、喷头、成型基板以及第二材料液池均设置于所述壳体内；

温度调节装置，围绕所述壳体设置，用于使所述层间贯穿的连续纤维复合材料增材制造设备处于预设温度范围。

7.根据权利要求6所述的层间贯穿的连续纤维复合材料增材制造设备，其特征在于，还包括：第二驱动结构；

所述第二驱动结构与所述成型基板连接，且通过所述第二驱动结构，所述成型基板能够相对于所述喷头在竖直方向移动；

所述第二驱动结构，包括：

至少两个丝杠，所述丝杠一端固定连接于所述壳体底部。

8.根据权利要求1所述的层间贯穿的连续纤维复合材料增材制造设备，其特征在于，还包括：导向针固定板；

所述导向针固定板上设置有呈阵列排列的多个安装通孔，每个所述导向针分别插设于所述安装通孔内固定；

所述导向针固定板上设置有第三加热线圈。