[发明专利]一种用于纤维增强复合材料增材制造的打印头及打印方法

权利要求书

1.一种纤维增强复合材料增材制造的打印头的打印方法，打印头包括加热管、位于加热管底部的热压模块、喷墨盒；加热管顶部为进丝口而底部为出丝口；

所述热压模块包括与加热管底部连接的固定架、通过压辊轴安装在固定架下端的压辊；所述压辊轴上围绕有薄膜压力传感器；所述压辊内设有轴承，所述轴承套设在压辊轴上，且薄膜压力传感器位于轴承与压辊轴之间；所述压辊轴两端分别设有加热器和第一温度传感器；

所述喷墨盒的喷墨口面对加热管底部的出丝口；

还包括支架环，所述支架环将喉管连接喷嘴，所述支架环上设有第二温度传感器；

第一温度传感器和第二温度传感器设定相同的温度阈值；

其特征在于，包括以下步骤：

1）依据目标制件成形要求，选择预浸复合丝材规格；

2）将目标制件三维模型导入开源打印切片软件，进行分层离散切片、路径规划、设定打印速度及打印基础工艺参数，得到制件基础打印成形数据G代码；

3）依据预浸丝材材质，设定随行压实模块参数；

4）对加热管进行加热，将预浸丝材以特征层厚进行目标制件首层的试打印，该试打印为对目标制件首层以特征层厚向外偏置路径轮廓两圈的打印；通过薄膜压力传感器记录试打印阶段的随行压实压力值，并反馈至打印头Z向移动机构调节特征层厚，获取特定预浸丝材规格下层厚与随行压实的对应关系；基于各层随行压实压力设定值，完成对各层的实际层厚调节，并反馈更新打印成形G代码；

5）基于步骤4）获取的G代码，目标制件按照设定的路径进行打印成形，自第二层成形开始，喷墨盒对着预浸丝材热压处喷出雾状基体树脂，经层层叠加增材成形，直到目标制件完成最终制造。

2.根据权利要求1所述的打印方法，其特征在于，步骤1）中，预浸复合丝材规格包括树脂基体种类、增强纤维种类、丝材直径、增强纤维体积分数。

3.根据权利要求2所述的打印方法，其特征在于，步骤2）中的打印基础工艺参数包括需与丝材直径相适应的喷嘴直径、喷嘴温度、打印平台温度、特征层厚。

4.根据权利要求1所述的打印方法，其特征在于，步骤3）中的行压实模块参数，包块热压棍温度、成形各层随行压实压力数值。

5.根据权利要求4所述的打印方法，其特征在于，喷墨盒设有若干微小喷墨口，且分区可控，基于预浸丝材成形道宽进行区域性喷墨。

6.根据权利要求5所述的打印方法，其特征在于，预浸丝材经外部送丝机构送入，送丝速度与打印成形速度一致。