[发明专利]一种预置纤维棒Z向增强连续纤维复合材料增材制造方法

权利要求书

1.一种预置纤维棒Z向增强连续纤维复合材料增材制造方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)制备纤维棒(1)：利用连续纤维复合材料熔融挤出成形或连续纤维螺杆挤出工艺将树脂浸渍入纤维束内，在牵引力的作用下经过连续纤维挤出喷嘴后迅速冷却固化形成树脂(102)浸渍并且包裹着纤维束(101)的纤维棒(1)；

2)打印基板(2)：用纯树脂熔融挤出打印基板(2)；

3)按照纤维棒(1)预置要求规划打印路径并实时预置纤维棒(1)：在基板(2)打印结束后，打印端(4)进行连续纤维增强树脂基复合材料的挤出成形3D打印，按照强度需求评估纤维棒(1)的数量及分布方式，当打印端(4)在经过纤维棒(1)的预留位置时，按照设定插补路径避开预留位置；当打印端(4)经过预留位置且保证与预置热枪(3)之间不会出现机械干涉的情况下，预置热枪(3)在预留位置打入纤维棒(1)；

4)按照纤维棒(1)长度，重复步骤3)直到达到指定厚度的成形件。

2.根据权利要求1所述的一种预置纤维棒Z向增强连续纤维复合材料增材制造方法，其特征在于：调整所述步骤1)的树脂的挤出量或者挤出速度，能够调节所需预置纤维棒(1)的直径。

3.根据权利要求1所述的一种预置纤维棒Z向增强连续纤维复合材料增材制造方法，其特征在于：所述步骤1)使用的纤维和树脂依据实际应用场合决定，纤维为碳纤维、玻璃纤维、芳纶纤维、聚乙烯纤维或玄武岩纤维。

4.根据权利要求1所述的一种预置纤维棒Z向增强连续纤维复合材料增材制造方法，其特征在于：所述的步骤1)纤维棒(1)的长度则根据制件层厚设置，在打印中实时剪断。

5.根据权利要求1所述的一种预置纤维棒Z向增强连续纤维复合材料增材制造方法，其特征在于：所述的步骤3)预留位置大小，根据纤维棒(1)的直径和预置热枪(3)来决定。

6.根据权利要求1所述的一种预置纤维棒Z向增强连续纤维复合材料增材制造方法，其特征在于：所述的步骤3)中预置热枪(3)打出纤维棒(1)的过程为：将连续的纤维棒(1)送入预置热强(3)内部，利用预置热枪(3)自带的滚轮(302)不断送出纤维棒(1)，当纤维棒(1)到达指定长度时，利用预置热枪(3)自带的剪切装置(303)实时剪断获得指定长度的纤维棒(1)，纤维棒(1)在挤出插入制件的过程中，预置热枪(3)的枪头(301)产生热量辅助熔融制件表层，使得纤维棒(1)在经过枪头(301)时实现二次塑形和纤维束(101)和树脂(102)的充分浸渍和结合。