CN111497225A - 适用于连续纤维增强复合材料的喷头、打印机及打印方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种连续纤维增强复合材料3D打印、喷头即打印方法，能够更好地改善3D打印构件的力学性能，可以利用温度与外力提高纤维束内、层与层之间的粘结效果，减少空隙的产生，技术方案包括：用于熔化物料的加热块、位于加热块上用于挤出物料的喷头，所述喷头处设有用于对打印产品加压的压块，所述压块连接有压块驱动装置。所述喷头下方配有打印台。所述打印台与喷头之间的相对距离可调。压块能够对打印的产品施加压力，将材料之间的间隙压得更小，与现有改善连续纤维复合材料3D打印力学性能的发明相比，在打印时可以保证每一层的厚度及平整度，保证了构件的力学性能更加稳定，为高质量的3D打印提供了有力保障。

Description

适用于连续纤维增强复合材料的喷头、打印机及打印方法
技术领域
本发明涉及一种连续纤维增强复合材料3D打印机、喷头及其打印方法，属于三维打印技术领域。
背景技术
熔融挤出型(FDM)3D打印是利用高温将材料融化成液态，通过喷头挤出后固化，创建第一层，然后层层堆叠形成最终创建对象的技术。FDM较传统制作方法有其独特的优势，首先可制造为精细的机械零件，其次，加工成本低，浪费少，并且打印机结构简单易维修。由于上述因素存在，使得基于FDM成型技术的3D打印机越来越被消费者所接受。
FDM 3D打印技术应用领域较多，医疗、建筑、运输、航天、教育以及工业制造等领域都有涉及。根据国际快速制造行业权威报告《WohlersReport 2011》预测，3D打印产业在未来仍会保持较快增长的速度，但目前3D打印技术仍存在一些问题，例如，3D打印技术在生产纤维增强复合材料制品时，首先排列纤维束，纤维束之间存在的间隙采用树脂填充。但由于树脂难以充分地进入纤维束内部所形成的的空间中，无法将各个纤维丝通过树脂粘结在一起，从而在打印工作内部形成空洞，严重降低了构件的力学性能。
目前，针对上述问题，FDM 3D打印机领域公开的部分相关专利，改进点主要集中在喷头及移动方式的改造和设计。但是关于喷头与移动路径的改进仍存在一定的缺陷：多数研究是从纤维与树脂、层与层的粘结入手，这些粘结方式都是自然粘结，受限于树脂的流动性，难以确保树脂在细小的纤维束空间之间充分填充。
发明内容
本发明的目的是提供一种连续纤维增强复合材料3D打印机喷头，能够更好地改善3D打印构件的力学性能，可以利用温度与外力提高纤维束内、层与层之间的粘结效果，减少空隙的产生，技术方案包括：用于熔化物料的加热块、位于加热块上用于挤出物料的喷头，所述喷头处设有用于对打印产品加压的压块，所述压块连接有压块驱动装置。所述喷头下方配有打印台。
进一步的，所述打印台与喷头之间的相对距离可调，所述打印台连接有打印台驱动装置，打印台驱动装置与控制系统相连。
进一步的，所述喷头上还设有压力传感器，所述压力传感器连接有压力采集模块，压力采集模块连接有控制系统。
进一步的，所述压力传感器同轴套设于喷头上，所述压块位于喷头靠近喷嘴的一端，所述压力传感器位于喷头背离喷嘴一端。
进一步的，所述压块至少设有一块，位于喷头的外圆表面处。
进一步的，所述压块设置一块，且为环形，同轴套设于喷头上。
作为可替换的实施方式，所述压块设置为若干块相互独立的块体，环形阵列于喷头外圆表面。
本发明的另一目的是提供一种打印机，带有上述任意一项所述的连续纤维增强复合材料3D打印喷头。
本发明的另一目的是提供一种连续纤维增强复合材料3D打印方法，带有上述任意一项所述的连续纤维增强复合材料3D打印喷头，包括如下步骤：
根据实际产品形状的要求，调整压块数量，通过驱动模块将升降信息传输到压块上；当压块仅设置一块时，压块按照预期路径运动，同时压力传感器实时监测喷头与打印台之间的压力值是否在波动范围内，若超出波动范围最大值，则相应减小驱动模块的输出值；若低于波动范围最小值，则相应增大驱动模块的输出值；将所测得的压力值通过压力采集模块传输到计算机控制系统中，根据反馈到计算机控制系统的压力值，控制打印台驱动模块控制打印台的移动；或者，包括如下步骤：压块设置两个或以上时，两个及以上的压块
同时运动，均按照预期路径运动，同时压力传感器实时监测喷头与打印台之间的压力值是否在波动范围内，若超出波动范围最大值，则相应减小驱动模块的输出值；若低于波动范围最小值，则相应增大驱动模块的输出值；将所测得的压力值通过压力采集模块传输到计算机控制系统中，根据反馈到计算机控制系统的压力值，控制打印台驱动模块控制打印台的移动。
本发明具有如下优势：
1、本发明提供的压块，能够对打印的产品施加压力，对纤维束和树脂填充的结构中所存在的空隙进行调整，通过外力挤压，将材料之间的间隙压得更小。压块的多种形状、各种形状和数量的组合，能够对打印出来的产品进行多个方位的加压，使得产品各处密度趋于均等。与现有改善连续纤维复合材料3D打印力学性能的发明相比，本发明在打印时可以保证每一层的厚度及平整度，保证了构件的力学性能更加稳定，为高质量的3D打印提供了有力保障。
2、本发明提供的压块驱动装置和打印台驱动装置，能够调整压块和打印台的位置，也就相当于调节了中间打印产品被挤压的空间大小，以便根据实际情况及时调整对打印产品的压力。
3、本发明提供的压力传感器用于及时感知压力大小，并且保持实时监测，与控制系统相连，能够及时调整施加的压力大小，使挤压效果满足预期。
附图说明
图1为本发明实施例1提供的环形压块3D打印机示意图；
图2为本发明实施例1提供的环形压块相对喷头位置俯视图；
图3为本发明实施例2提供的单压块3D打印机示意图；
图4为本发明实施例2提供的单压块相对喷头位置俯视图；
图5为本发明实施例3提供的两压块3D打印机示意图；
图6为本发明实施例3提供的两压块相对喷头位置俯视图；
图7为本发明实施例4提供的三压块3D打印机示意图；
图8为本发明实施例4提供的三压块相对喷头位置俯视图；
图9为本发明实施例5提供的四压块3D打印机示意图；
图10为本发明实施例5提供的四压块相对喷头位置俯视图。
图中，1、连续纤维；2、树脂；3、加热块；4、压力传感器；5、压块；6、喷头；7、打印台；8、喷嘴。
具体实施方式
实施例一：
一种连续纤维增强复合材料3D打印机喷头，如图1、图2所示，为加设有压块5的3D打印机，图1用于体现打印机各个部分的位置，包括加热块3，加热块3如图1所示摆放，其顶部为圆柱，在圆柱底面同轴设置有直径更小的圆柱，在直径更小的圆柱底面设有大端面重合于该圆柱底面的圆锥，该圆锥即为输出打印材料的喷头6。此两个圆柱组成的加热块3、一个圆锥喷头6组合形成打印材料的输出结构。在加热块3的直径较大一段的底面还套设有压力传感器4，本实施例中，为了便于采集、输送数据，在压力传感器4上连接压力采集模块，用于将采集所得的信息输至控制系统中。本实施例中的控制系统可采用PLC电脑。压力传感器4套设于加热块3直径较小的一段的最上方，且抵触于直径较大一段的底面。如图1和2所示，环形压块5与喷头6之间同轴套设连接。在直径较小的圆柱上套设有环形压块5，压块5与压块驱动装置相连，由压块驱动装置带动，本实施例中的压块驱动装置采用电缸。电缸的伸缩杆平行于压块5的运动路径设置，以便直接带动压块5运动。由于3D打印通常是竖直方向上越积累越高，因此本实施例中压块5在竖直方向上，也就是三维坐标系中的Z轴方向上被带动。本实施例中，环形压块5设置为一个整体，因此在压块5驱动模块控制运动时，压块5整体进行升降。环形压块5能够在喷头6移动方向及移动方向的左右两侧发挥作用。
压块5在套设在加热块3直径较小的一端的前提下，同时还位于环形压力传感器4的下方，压块5通过升降控制纤维层的厚度，以保证表面的平整度，压块5下压时，将纤维层压薄，将纤维束之间的间隙挤压得更小。
打印平台设在3D打印喷头6的正下方；在加热块3的正上方设有连续纤维1和树脂2的进料口，连续纤维1和树脂2经过加热块3后熔融，再经过打印喷头6挤出进行打印。压力传感器4用于实时采集压力，并在计算机控制系统中设置压力波动范围、各个压块5的下降参数。压力传感器4将采集到的压力信息通过压力采集模块传输到计算机控制系统。控制系统与压块5驱动模块及Z轴驱动模块相连接，分别控制压块5的升降及打印台7在Z轴方向上的移动。
本发明主要是利用压块5来提供外力，对填充树脂2的纤维束施加压力，减少3D打印构件中空隙的存在，进而改善构件的力学性能。本实施例中，压块5设置为环形，与喷头同轴设置。
实施例二：
一种打印机，带有实施例一中的连续纤维增强复合材料3D打印机喷头。
实施例三：
一种连续纤维增强复合材料打印方法，包括如下步骤：
S1：安装带压块5的FDM 3D打印系统，向系统内导入打印构件三维模型的设置参数。参数包括：将三维模型切片后的喷头6打印路径、喷嘴与压块5的初始间距H、层间距L、压力允许波动范围、压块5下降的位置、压块5上升的位置；导入完成后，设定系统的初始状态，使得喷嘴与压块5的初始间距H为一个层间距，即H＝L；层间距L根据打印精度确定，一般为0.1mm～0.5mm，本实施例中可采用节点值0.3mm；设置压力波动参数A，则压力波动允许范围是(100-A)％F～(100+A)％F，A＝30L～8 0L，本实施例中A可选节点值55L。
S2：压块5通过驱动模块连接到控制系统上，本实施例中，驱动模块采用电缸，电缸的伸缩轴与压块5相连，用以控制压块5进行升降运动。当设置有多个压块5时，可设置多个驱动模块，每个驱动模块分别对各个压块5进行控制。在驱动模块带动压块5运动的过程中，根据实际产品形状的要求，使压块5各自按照各自路径运动，或两个及以上的压块5同时运动。由于驱动模块之间相互独立，因此驱动模块所带动的压块5数量可调。压块5降到最低位置时，压块5的压面与喷头6最低端面位置相平齐。
S3：在打印过程中，计算机控制系统根据步骤1中设置的参数，通过驱动模块将升降信息传输到压块5上，升降信息包括上升指令、下降指令、移动距离指令，通过这些指令使压块5在设定位置升起或降下预期距离。
S4：在打印过程中，压力传感器4用于检测喷头6与打印台7之间的压力值，压力传感器4始终保持实时检测的状态，将所测得的压力值通过压力采集模块传输到计算机控制系统中，实时检测压力值是否在波动范围内，再根据反馈到计算机控制系统的压力值，控制Z轴驱动模块控制打印台7的移动。如果压力值超出波动范围最大值，则控制系统发出对应的下降指令，打印台驱动装置停止上抬，带动打印台7不动或下降；如果压力值很小，甚至低于波动范围最小值，则控制系统发出上抬的指令，打印台驱动装置带动打印台7上抬。
S5：当打印完一层后，由控制系统通过Z轴驱动模块控制打印台7向下移动L的距离。重复上述打印过程，直至完成打印。
实施例四：
如图3-4所示，与实施例1或2的不同之处在于，压块5为单个的块体，如图3、图4所示，为采用一个压块5的3D打印机，图3显示了打印机各部分的位置，图4显示了单压块5相对喷头6的位置。压块5驱动模块仅控制这一个压块5的升降运动。喷头6移动的方向不同，压块5作用的位置也不同，在喷头6运动时，仅能在喷头6的单侧发挥作用或不发挥作用。
实施例五：
如图5-6所示，与实施例1或2的不同之处在于，图5、图6所示为采用两个压块5的3D打印机，图5显示了打印机各部分的位置，图6显示了两个压块5相对喷头6位置的两种情况。压块5驱动模块可以控制这两个压块5进行独立运动。在(a)情况下，喷头6移动方向不同时，压块5分别可在喷头6移动方向的两侧或后侧发挥作用。在(b)情况下，喷头6移动方向不同时，压块5分别可在喷头6移动方向的单侧和后侧、单侧发挥作用。
实施例六：
如图7-8所示，与实施例1不同之处在于，图7、图8所示为采用三个压块5的3D打印机，图7显示了打印机各部分的位置，图8显示了三个压块5相对喷头6的位置。压力驱动模块可以控制这三个压块5进行独立运动。喷头6移动方向不同时，压块5分别可以在喷头6移动方向的两侧和后侧、单侧和后侧、两侧发挥作用。
实施例七：
如图9-10所示，与实施例1不同之处在于，图9、图10所示为采用四个压块5的3D打印机，图9显示了打印机各部分的位置，图10显示了四个压块5相对喷头6的位置。压力驱动模块可以控制这四个压块5进行独立运动。无论喷头6向哪个方向运动，压块5都可以在喷头6的两侧及后侧发挥作用。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种3D打印喷头，包括用于熔化物料的加热块(3)、位于加热块(3)上的用于挤出物料的喷头(6)，其特征在于，所述喷头(6)处设有用于对打印产品加压的压块(5)，所述压块(5)连接有压块驱动装置。
2.根据权利要求1所述的3D打印喷头，其特征在于，所述喷头(6)上还设有压力传感器(4)，所述压力传感器(4)连接有压力采集模块，压力采集模块连接有控制系统。
3.根据权利要求2所述的3D打印喷头，其特征在于，所述压力传感器(4)同轴套设于喷头(6)上，所述压块(5)位于喷头(6)靠近喷嘴的一端，所述压力传感器(4)位于喷头(6)背离喷嘴一端。
4.根据权利要求1-3任意一项所述的3D打印喷头，其特征在于，所述压块(5)至少设有一块，位于喷头(6)的外圆表面处。
5.根据权利要求4所述的3D打印喷头，其特征在于，所述压块(5)设置为环形，同轴套设于喷头(6)上。
6.根据权利要求4所述的3D打印喷头，其特征在于，所述压块(5)设置为若干块相互独立的块体，环形阵列于喷头(6)外圆表面。
7.根据权利要求2所述的3D打印喷头，其特征在于，所述喷头(6)下方配有打印台(7)，所述打印台(7)与喷头(6)之间的相对距离可调。
8.根据权利要求7所述的3D打印喷头，其特征在于，所述打印台(7)连接有打印台驱动装置，打印台驱动装置与控制系统相连，控制打印台(7)沿Z轴运动。
9.一种打印机，其特征在于，带有权利要求1-8任意一项所述的3D打印喷头。
10.一种3D打印方法，其特征在于，使用权利要求1-8任意一项所述的连续纤维增强复合材料3D打印喷头，包括如下步骤：
根据实际产品形状的要求，调整压块(5)数量，通过驱动模块将升降信息传输到压块(5)上；
当压块(5)仅设置一块时，压块(5)按照预期路径运动，同时压力传感器(4)实时监测喷头(6)与打印台(7)之间的压力值是否在波动范围内，若超出波动范围最大值，则相应减小驱动模块的输出值；若低于波动范围最小值，则相应增大驱动模块的输出值；将所测得的压力值通过压力采集模块传输到计算机控制系统中，根据反馈到计算机控制系统的压力值，控制打印台驱动模块控制打印台的移动；
或者，使用权利要求1-8任意一项所述的连续纤维增强复合材料3D打印喷头，包括如下步骤：
根据实际产品形状的要求，调整压块(5)数量，通过驱动模块将升降信息传输到压块(5)上；
压块(5)设置两个或以上时，两个及以上的压块(5)同时运动，均按照预期路径运动，同时压力传感器(4)实时监测喷头(6)与打印台(7)之间的压力值是否在波动范围内，若超出波动范围最大值，则相应减小驱动模块的输出值；若低于波动范围最小值，则相应增大驱动模块的输出值；将所测得的压力值通过压力采集模块传输到计算机控制系统中，根据反馈到计算机控制系统的压力值，控制打印台驱动模块控制打印台的移动。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113276422A (zh) * 2021-04-30 2021-08-20 上海工程技术大学 一种fdm打印喷头受力监控方法、存储介质及相关装置
CN116278407A (zh) * 2023-02-23 2023-06-23 济南朔威印务有限公司 一种绿色智能印刷机

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105705319A (zh) * 2013-09-19 2016-06-22 马克弗巨德有限公司 纤维增强增材制造的方法
US20170182698A1 (en) * 2015-12-28 2017-06-29 Thermwood Corporation Machine and method for forming articles
US20170282449A1 (en) * 2016-04-05 2017-10-05 Thermwood Corporation Methods of securing an initial layer during additive manufacturing of thermoplastic material
CN107379539A (zh) * 2017-08-14 2017-11-24 上海宇航系统工程研究所 一种连续纤维预浸料3d打印喷头及其3d打印机、打印方法
CN107962774A (zh) * 2017-12-20 2018-04-27 武汉理工大学 一种用于连续纤维3d打印的丝束压力实施机构
US20180126639A1 (en) * 2016-11-04 2018-05-10 Cc3D Llc Additive manufacturing system having compaction nose
CN108437457A (zh) * 2018-05-05 2018-08-24 华明进 一种连续纤维增强复合材料3d打印机
CN109016493A (zh) * 2018-08-22 2018-12-18 大连理工大学 一种压力调控的连续纤维复合材料fdm 3d打印方法
US20190022922A1 (en) * 2012-08-16 2019-01-24 Stratasys, Inc. Print head nozzle for use with additive manufacturing system
CN110481003A (zh) * 2019-08-16 2019-11-22 大连理工大学 一种超声振动辅助3d打印方法

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20190022922A1 (en) * 2012-08-16 2019-01-24 Stratasys, Inc. Print head nozzle for use with additive manufacturing system
CN105705319A (zh) * 2013-09-19 2016-06-22 马克弗巨德有限公司 纤维增强增材制造的方法
US20170182698A1 (en) * 2015-12-28 2017-06-29 Thermwood Corporation Machine and method for forming articles
US20170282449A1 (en) * 2016-04-05 2017-10-05 Thermwood Corporation Methods of securing an initial layer during additive manufacturing of thermoplastic material
US20180126639A1 (en) * 2016-11-04 2018-05-10 Cc3D Llc Additive manufacturing system having compaction nose
CN107379539A (zh) * 2017-08-14 2017-11-24 上海宇航系统工程研究所 一种连续纤维预浸料3d打印喷头及其3d打印机、打印方法
CN107962774A (zh) * 2017-12-20 2018-04-27 武汉理工大学 一种用于连续纤维3d打印的丝束压力实施机构
CN108437457A (zh) * 2018-05-05 2018-08-24 华明进 一种连续纤维增强复合材料3d打印机
CN109016493A (zh) * 2018-08-22 2018-12-18 大连理工大学 一种压力调控的连续纤维复合材料fdm 3d打印方法
CN110481003A (zh) * 2019-08-16 2019-11-22 大连理工大学 一种超声振动辅助3d打印方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
刘良强等: "3D打印连续芳纶纤维增强聚乳酸复合材料的拉伸性能的研究", 《塑料工业》 *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113276422A (zh) * 2021-04-30 2021-08-20 上海工程技术大学 一种fdm打印喷头受力监控方法、存储介质及相关装置
CN113276422B (zh) * 2021-04-30 2022-07-01 上海工程技术大学 一种fdm打印喷头受力监控方法、存储介质及相关装置
CN116278407A (zh) * 2023-02-23 2023-06-23 济南朔威印务有限公司 一种绿色智能印刷机
CN116278407B (zh) * 2023-02-23 2024-03-15 济南朔威印务有限公司 一种绿色智能印刷机

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