[实用新型]连续纤维增强热固性复合材料的3D打印喷头组件及设备

说明书

本申请公开了连续纤维增强热固性复合材料的3D打印喷头组件及设备，该喷头组件包括：第一打印模块，包括第一打印喷腔，其一端连接有送丝单元以及存储有光敏树脂的第一树脂供料单元，另一端设有第一喷头；以及第二打印模块，包括第二打印喷腔，其一端连接有存储有热固性树脂的第二树脂供料单元，另一端设有第二喷头；其中，第一打印模块的一侧设置有第一固化模块；第二打印模块的一侧设置有第二固化模块。本申请通过该3D打印喷头组件的方式可以将连续纤维增强热固性复合材料的加工过程及打印过程进行集成和简化，减少制造设备的投入，且可以有效提高连续纤维增强热固性复合材料的打印效率。

技术领域

本申请涉及增材制造技术领域，特别涉及一种连续纤维增强热固性复合材料的3D打印喷头组件及设备。

背景技术

在复合材料领域中，连续纤维增强树脂基复合材料具有高比强度、耐腐蚀性能强、导热性能好等优点，在冶金、国防、电子、能源及石油化工行业得到了广泛应用。传统连续纤维增强树脂基复合材料的成形工艺一般制造工艺复杂，需要二次加工，生产周期长；制造大多需要模具，成本较高；传统的制造工艺需要胶结或装配等工序，制件的复杂度有限，大大限制了复合材料的应用。增材制造技术凭借其可以成形任意复杂形状的特点，近年来成为研究热点。增材制造是一种采用材料逐渐累加的方法制造实体零件的技术，相对于传统的材料去除-切削加工技术，是一种“自下而上”的制造方法。相比于传统的连续纤维复合材料成型制备工艺，增材制造工艺更加简单，且具有节约资源、生产过程无害、制件的打印利用率高等优点，同时可以实现无需模具制造的复合材料制件的结构设计与制造一体化过程，从而可以加快开发周期、节约开发成本。

目前连续纤维增强树脂基复合材料的3D打印主要集中在短切纤维或连续纤维增强的热塑性树脂基复合材料，对于连续纤维增强热固性树脂复合材料的3D打印技术研究甚少。在已有的连续纤维增强热固性树脂复合材料的3D打印方案中，其流程较为复杂，使得打印效率较低。

实用新型内容

本申请提供连续纤维增强热固性复合材料的3D打印喷头组件及设备，可以提高连续纤维增强热固性复合材料的打印效率。

为了解决上述问题，本申请实施例提供了一种连续纤维增强热固性复合材料的3D打印喷头组件，包括：

第一打印模块，包括第一打印喷腔，其一端连接有送丝单元以及存储有光敏树脂的第一树脂供料单元，另一端设有第一喷头；以及

第二打印模块，包括第二打印喷腔，其一端连接有存储有热固性树脂的第二树脂供料单元，另一端设有第二喷头；

其中，所述第一打印模块的一侧设置有第一固化模块；所述第二打印模块的一侧设置有第二固化模块。

在一实施例中，所述第一树脂供料单元，包括第一树脂罐以及连通所述第一树脂罐和所述第一打印喷腔的第一供液泵。

在一实施例中，所述第二树脂供料单元，包括第二树脂罐以及连通所述第二树脂罐和所述第二打印喷腔的第二供液泵。

在一实施例中，所述送丝单元包括用于存储连续纤维的原丝架，以及对所述连续纤维进行导向的导向结构。

在一实施例中，所述第一固化模块为用于使光敏树脂固化的紫外激光器。

在一实施例中，所述第二固化模块为光纤激光器或微波加热器。

在一实施例中，所述第二打印模块在所述第二喷头处设有压头。

在一实施例中，所述压头为滚轴，所述滚轴设于所述第二喷头的两对侧。

在一实施例中，所述第一固化模块与所述第一打印模块、所述第二固化模块与所述第二打印模块之间，分别通过角度调整架进行可动连接。

本申请实施例提供的一种连续纤维增强热固性复合材料的3D打印设备，所述设备包括如上任意一项所述的连续纤维增强热固性复合材料的3D打印喷头组件。