[发明专利]一种竹塑复合材料快速成型方法与设备

说明书

技术领域

本发明涉及非金属复合材料快速成型领域；具体涉及一种竹塑复合材料快速成型方法与设备。

背景技术

快速成型技术是基于分层叠加制造发展起来的一种先进增材制造技术，其特点是直接自动生产具有复杂型面的三维实体零件，且不需要特制的模具或工装夹具，大大缩短新产品的设计时间和设计成本，提高产品生产效率。

竹材的比强度和比刚度高于木材和普通钢铁，竹基复合材料是一种绿色环保的生物质材料，其综合了竹纤维材料和聚合物材料的双重特点，具有材质均匀、力学性能优良、可回收再利用等优势。

木质材料的光固化技术研究，主要涉及UV胶液滴或UV粉末涂料与木质材料表面的接触方面。本发明基于竹材无熔点、可软化的物理特性，把胶黏剂微滴喷射粉末材料成型原理与紫外光快速固化液体树脂技术相结合，提出竹粉与高密度聚乙烯粉末混合快速固化成型的新方法，为木基复合材料的研制提供一种新技术。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种竹塑复合材料快速成型方法，该方法简单实用、成品率高，设备自动化程度高、节能环保。本发明的另一目的在于提供一种竹塑复合材料快速成型设备。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种竹塑复合材料快速成型方法，所述快速成型方法包括如下步骤：

步骤1：将竹粉和聚乙烯粉末按照设定比例装入混粉离心罐，使其充分混合后备用；

步骤2：在水平方向上设置一直线驱动机构，使铺装振动筛平移至铺装工作台上方设定位置处，然后将步骤1中制备的混粉在铺装工作台上均匀地铺上一层；

步骤3：将所述铺装振动筛复位，在竖直方向上设置一直线驱动机构，所述直线驱动机构推动压料板将所述铺装工作台上的混粉层压实；

步骤4：将所述压料板复位，在水平方向上设置一直线驱动机构，该驱动机构将点胶头移动至铺装工作台的上方，对步骤3中压实后的混分层进行施胶；

步骤5：将所述点胶头复位，在水平方向上设置一直线驱动机构，该驱动机构将铺装工作台移动至固化装置限位处；

步骤6：在竖直方向上设置一直线驱动机构，该驱动机构驱动避光暗箱向下移动至铺装工作台限位处；在避光暗箱侧壁设置一旋转驱动机构，该驱动机构驱动遮光板开启，UV紫外光源照射混粉，混粉快速固化；

步骤7：关闭所述遮光板，将所述避光暗箱复位，将铺装工作台复位；

重复步骤2-7的操作，直至实现竹塑复合材料的快速成型。

一种竹塑复合材料快速成型的设备，所述设备包括机架、混粉离心装置、铺粉装置、压料装置、点胶装置和固化装置和控制系统；其中，

所述混粉离心装置固定在机架上，其包括混粉离心罐，驱动电机和出料机构；

所述铺粉装置包括铺装振动筛、铺装工作台以及驱动所述铺装振动筛和铺装工作台沿机架底部上的轨道往复运动的直线驱动机构；所述出料机构的出口朝向所述铺装振动筛；

所述压料装置设置在所述铺装工作台上方的机架上，其包括压料板和驱动所述压料板上下往复运动的直线驱动机构；

所述点胶装置设置在所述铺粉装置右侧的机架上；其包括胶液箱、点胶头和驱动所述点胶头往复运动的直线驱动机构；所述胶液箱通过管道与所述点胶头连接；

所述固化装置设置在所述铺粉装置左侧的机架上；其包括UV紫外光源、遮光板、驱动遮光板往复运动的旋转驱动机构、避光暗箱和驱动避光暗箱往复运动的直线驱动机构；

所述控制系统包括工控机、控制柜以及设置在所述直线驱动机构和旋转驱动机构上的若干个行程开关；所述直线驱动机构和旋转驱动机构均与所述控制系统连接。

本发明具有以下有益技术效果：

本申请通过混粉离心装置将竹粉与高密度聚乙烯粉末按照比例充分混合，送至铺装机构进行铺粉，推动压料板将混粉压实，通过点胶装置进行施胶，铺张工作台移动至固化装置限位处，进行UV紫外光快速固化，然后铺装工作台复位，再混粉、铺粉，重复以上过程，实现竹塑复合材料快速成型。本发明提供的竹塑复合材料快速成型方法简单实用、成品率高，设备自动化程度高、节能环保。

附图说明

图1为本发明的竹塑复合材料快速成型的设备的结构示意图。

具体实施方式

下面，参考附图，对本发明进行更全面的说明，附图中示出了本发明的示例性实施例。然而，本发明可以体现为多种不同形式，并不应理解为局限于这里叙述的示例性实施例。而是，提供这些实施例，从而使本发明全面和完整，并将本发明的范围完全地传达给本领域的普通技术人员。