[发明专利]一种连续碳纤维3D打印丝材外包裹方法及制备系统

权利要求书

1.一种连续碳纤维3D打印丝材外包裹制备系统，其特征在于，包括连续碳纤维辊筒架（1）、预浸箱及烘干筒（2）、纤维外包裹单元（3）、纤维丝径修整单元（4）、冷却单元（5）、纤维丝材自动绕线单元（6）；所述连续碳纤维辊筒架（1）通过铝合金型材搭建结构架并以螺纹紧固连续方式固接碳纤维预浸箱和烘干筒（2）；外包裹单元（3）通过螺纹固定在独立铝合金型材结构架上；丝径修整单元（4）固接在外包裹单元（3）下方；冷却单元（5）独立固接在外包裹单元与自动绕线单元（6）之间；自动绕线单元（6）则固定连接在铝合金型材架最下方位置；

所述连续碳纤维辊筒架（1）包括辊筒架（101）本体、辊筒轴（102）、辊筒紧固弹簧（103）、辊筒紧固螺母（104）及连续纤维引导环（105）；辊筒架（101）中间处穿入辊筒轴（102），辊筒轴（102）外侧穿入辊筒紧固弹簧（103）并在弹簧外侧拧入紧固螺母（104），纤维引导环（105）固接在纤维辊筒架（1）前端；

所述预浸箱及烘干筒（2）部分，其中预浸箱包括预浸箱（201）本体、纤维引导架Ⅰ（202-1）、纤维引导架Ⅱ（202-2）、预浸箱导轮支架（203）及预浸箱纤维导轮（204）；烘干筒包括烘干筒本体、烘干筒护架Ⅰ（206-1）、烘干筒护架Ⅱ（206-2）、纤维保护管（207）、连续纤维引导轮（208），预浸箱（201）本体固接在铝合金型材架上，纤维引导架Ⅰ（202-1）及纤维引导架Ⅱ（202-2）固接在预浸箱（201）前后两端，预浸箱导轮支架（203）固接在预浸箱底端，预浸箱纤维导轮（204）固接在预浸箱导轮支架（203）上，烘干筒护架Ⅰ（206-1）和烘干筒护架Ⅱ（206-2）固接在铝合金型材结构架上，纤维保护管（207）穿入烘干筒（205）中间，烘干筒（205）本体通过卡扣方式固定在烘干筒护架Ⅰ（206-1）和烘干筒护架Ⅱ（206-2）之间；

所述纤维外包裹单元（3）包括纤维外包裹结构件（301）本体、纤维外包裹结构件保护外壳（302）、纤维进丝喉管（303）、树脂熔池（304）、丝材外包裹螺纹挤出头（305）、树脂进丝喉管（306）、散热管Ⅰ（307-1）、散热管Ⅱ（307-2）、外包裹结构件加热孔（308）、外包裹结构件测温孔（309）、隔热板（310）及垫板（311）；纤维外包裹结构件（301）本体为一体式结构件，在其中间部分开有锥形圆柱孔为树脂熔池（304），在其前、后表面分别开有外包裹结构件加热孔（308），在其前表面开有外包裹结构件测温孔（309），在其底部、上面及斜边均开有螺纹孔，分别固定连接外包裹结构件（301）、丝材外包裹螺纹挤出头（305）、纤维进丝喉管（303）及树脂进丝喉管（306），散热管Ⅰ（307-1）固接在树脂进丝喉管（306）上；散热管Ⅱ（307-2）通过螺纹紧固的方式固接在纤维进丝喉管（303）上；垫板（311）固接在铝合金型材架之上，隔热板（310）、纤维外包裹结构件（301）及纤维外包裹结构件保护外壳（302）固接在垫板上；

所述纤维丝径修整单元（4）包括丝线休整结构架（401）本体、丝径休整铜模Ⅰ（402-1）、丝径休整铜模Ⅱ（402-2）、丝径休整铜模Ⅲ（402-3）、散热连接管Ⅰ（403-1）、散热连接管Ⅱ（403-2）、丝径休整结构件测温孔（404）、丝径休整结构件加热孔（405）及紧固圆盖（406）；丝线休整结构架（401）本体开有3个测温孔（404）和6个加热孔（405）并固接在前文所述垫板（311）上，丝径休整铜模Ⅰ（402-1）、散热连接管Ⅰ（403-1）、丝径休整铜模Ⅱ（402-2）、散热连接管Ⅱ（403-2）、丝径休整铜模Ⅲ（402-3）以先后顺序穿入丝线休整结构架（401）本体中，通过紧固圆盖（406）固接在丝线休整结构架（401）上。

2.根据权利要求1所述的一种连续碳纤维3D打印丝材外包裹制备系统，其特征在于：所述冷却单元（5）包括冷却扇（501）及冷却扇导风罩（502），冷却扇导风罩（502）固接在冷却扇（501）出风口一侧，整体固接在铝合金型材架上。