CN116039086A - 一种连续纤维增强复合材料3d打印方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及连续纤维增强复合材料技术领域，尤其涉及一种连续纤维增强复合材料3D打印方法及系统。复合材料3D打印方法，包括：对纤维束进行预处理，所述纤维束包括增强纤维束和树脂纤维束；将所述增强纤维束和树脂纤维束进行展丝形成纤维丝分散的纤维薄层；将所述增强纤维束纤维薄层和所述树脂纤维束纤维薄层重叠铺放；将合并在一起的纤维薄层复合为一层形成混杂纤维层；成束：将所述混杂纤维层转变为圆柱状混杂纤维束；将所述混杂纤维束导入打印喷头，混杂纤维束中的树脂纤维丝在打印喷头内受热熔融，熔融树脂包裹着增强纤维丝被挤出。本发明的复合材料3D打印方法解决了现有方法加工过程繁琐以及长时间高温加热造成的能源消耗问题。
Description
技术领域
本发明涉及连续纤维增强复合材料技术领域，尤其涉及一种连续纤维增强复合材料3D打印方法及系统。
背景技术
公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
连续纤维增强复合材料具有优异的机械性能、可回收性和质量轻等优点，正广泛应用于航空航天等前沿科技领域。复合材料的制备工艺是复合材料广泛应用的基础，3D打印工艺是根据预先设计好的三维模型，采用逐层累加的方法来制造零件的技术，相比于传统纤维增强复合材料制备工艺需要模具、制备过程昂贵耗时、难以制造复杂结构的缺点，3D打印工艺可以实现复杂结构的无模快速制造，缩短了制造周期，降低了制造成本。因此，3D打印连续纤维增强复合材料在航空航天、轨道交通、新能源汽车等领域具有很大的应用和发展潜力。
复合材料的界面是影响复合材料性能的重要因素。采用3D打印技术制备连续纤维增强复合材料过程中，熔融树脂难以完全浸渍纤维，从而产生树脂和纤维粘结不足，孔隙较多的问题，严重限制了复合材料的力学性能。为了提高界面性能，目前主流的方法之一是制备复合材料预浸丝，如专利CN114179251A一种连续纤维增强热塑性复合材料预浸丝制备系统及方法，该系统首先对纤维束进行烘干加热除杂、通入超声浸润组件并二次加热烘干实现树脂粉末预浸渍，第二超声浸润组件振动促进树脂粉末分散浸入，然后通入浸润装置壳体内和树脂浸润，最后进行干燥并收纳。
上述制备系统及方法虽然可以增强树脂基体和纤维束的界面结合，降低孔隙率，但是该方法需先进行树脂粉末预浸渍再和树脂浸润，加工过程繁琐，处理时间过长，浸渍效果有待进一步提高。而且需要长时间高温加热，使熔融浸润装置内的热塑性树脂熔融，造成大量能源消耗。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明实施例的目的是提供一种连续纤维增强复合材料3D打印方法，以解决现有方法加工过程繁琐以及长时间高温加热造成的能源消耗问题，进一步提高纤维/树脂界面性能。
为了实现上述目的，本发明实施例提供了如下技术方案：
一种连续纤维增强复合材料3D打印方法，包括：预处理：对纤维束进行预处理，所述纤维束包括增强纤维束和树脂纤维束；展丝：将所述增强纤维束和树脂纤维束进行展丝形成纤维丝分散的纤维薄层；合并：将所述增强纤维束纤维薄层和所述树脂纤维束纤维薄层重叠铺放；混杂：将合并在一起的纤维薄层复合为一层形成混杂纤维层；成束：将所述混杂纤维层转变为圆柱状混杂纤维束；导入：将所述混杂纤维束导入打印喷头，混杂纤维束中的树脂纤维丝在打印喷头内受热熔融，熔融树脂包裹着增强纤维丝被挤出。
优选的，所述预处理步骤包括：利用微波辐射和处理液浸泡去除纤维束表面原有的化学物质，然后烘干纤维束。
优选的，所述处理液包括硝酸、硫酸、酸性过锰酸盐、过氧化氢、过硫酸盐、硅氧烷偶联剂、钛酸盐偶联剂、聚乙烯醇或聚醋酸乙烯。
优选的，在展丝步骤和合并步骤之间还包括上浆剂浸泡步骤，所述上浆剂浸泡步骤包括：利用不同活性物质的上浆剂对展丝后的纤维薄层进行活性化处理，然后烘干纤维薄层。
优选的，所述活性物质包含羧基化碳纳米管、六亚甲基二异氰酸酯。
优选的，在混杂步骤和成束步骤之间还包括方向调整步骤，将所述混杂纤维层调整为竖直方向。
优选的，增强纤维为碳纤维、芳纶纤维、玻璃纤维、聚乙烯纤维、聚对苯撑苯并双噁唑纤维、玄武岩纤维、聚酰亚胺纤维、金属纤维、SiC纤维、导电高分子纤维、石墨纤维、硼纤维、氮化硅纤维、苎麻纤维、黄麻纤维、亚麻纤维及竹纤维构成群组中的任意一种或者多种的组合。
优选的，树脂纤维为PLA、PEEK、PI、PEI、ABS、聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、乙缩醛、丙烯酸树脂、乙烯丙烯酸乙酯、尼龙、酚醛树脂、聚苯乙烯、聚氨酯、聚偏二氟乙烯、丁苯橡胶、丁腈橡胶、硅橡胶、氟橡胶、顺丁橡胶、异戊橡胶、乙丙橡胶、氯丁橡胶、丙烯酸酯橡胶、丙烯酸脂体系形状记忆聚合物、硫醇-烯烃体系形状记忆聚合物及环氧树脂体系形状记忆聚合物构成群组中的任意一种或者多种的组合。
本发明实施例还提供了一种连续纤维增强复合材料3D打印系统，包括依次设置的预处理单元、展丝辊组、合并辊组、混杂辊组、成束管和打印喷头；所述预处理单元对纤维束进行预处理，所述纤维束包括增强纤维束和树脂纤维束；所述展丝辊组将所述增强纤维束和树脂纤维束进行展丝形成纤维丝分散的纤维薄层；所述合并辊组将所述增强纤维束纤维薄层和所述树脂纤维束纤维薄层重叠铺放；所述混杂辊组将合并在一起的纤维薄层复合为一层形成混杂纤维层；成束管将所述混杂纤维层转变为圆柱状混杂纤维束；将所述混杂纤维束导入所述打印喷头，混杂纤维束中的树脂纤维丝在打印喷头内受热熔融，熔融树脂包裹着增强纤维丝被挤出。
本发明实施例还提供了，所述预处理单元包括导丝辊组、溶液槽和微波辐射天线，纤维束绕导丝辊组进入溶液槽，所述溶液槽底部设置第一超声波发生器，微波辐射天线照射在纤维束上。
本发明实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
1、本发明通过将树脂纤维丝和增强纤维丝在纤维束内均匀混杂，经过打印喷头加热后，树脂纤维丝熔融填充在增强纤维束内，提高了树脂浸渍程度，减少了孔隙率。相比于先进行树脂粉末预浸渍再和树脂浸润的打印方法，本发明简化了预浸丝的加工过程，加工方法更加简单，处理时间缩短，而且无需处理完回收后再进行打印，实现了界面强化和3D打印一体化。无需对浸渍容器中的树脂持续加热，减少了能源消耗，降低了生产成本。另外，通过将展丝后的增强纤维束纤维薄层和树脂纤维束纤维薄层进行重叠铺放，实现纤维丝级别的混杂，优化了纤维束内混杂效果，增强了树脂/纤维界面性能，增强了界面结合，提高了复合材料的力学性能。
2、预处理采用微波辐射和化学溶液处理相结合的方法，去除纤维表面的化学物质，减少纤维丝之间的粘连，有利于提高展丝效果。
3、通过多个上下交错分布辊子的张紧力作用，使纤维束展开为更薄更宽的纤维薄层，展丝效果更好，同时减少纤维磨损。
4、纤维展丝之后采用上浆剂浸泡方法，由于纤维束已完全展开，全部纤维丝表面能被上浆剂分子及活性物分子黏附，极大提高了上浆剂增强界面结合的作用。
5、在混杂纤维制备方面，将纤维薄层合并在一层后，再通过混杂辊组的碾压作用，使不同种类纤维丝在纤维层内交错分布，再改变移动方向，经过成束管后形成混杂纤维束，导入打印喷头后进行加工使用。
本发明附加方面的优点将在下面的描述中给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
图1是连续纤维增强复合材料3D打印系统示意图；
图2是连续纤维束展开效果示意图；
图3是连续碳、PLA纤维展开层混杂效果示意图；
图4是碳-PLA混杂纤维束横截面示意图；
图5是碳-芳纶-PEEK混杂纤维束横截面示意图；
图中：1、连续纤维丝盘；2、导丝辊组；3、溶液槽；4、第一超声波发生器；5、微波辐射天线；6、第一干燥箱；7、展丝辊组；8、上浆剂槽；9、第二超声波发生器；10、第二干燥箱；11、合并辊组；12、混杂辊组；13、定位辊；14、成束管；15、第一驱动轮组；16、打印喷头；17、第二驱动轮组；18、树脂丝盘；21、集束状态纤维束；22、展开状态纤维束；23、碳纤维展开层；24、PLA树脂纤维展开层；25、碳-PLA混杂纤维层；26、PLA树脂纤维丝；27、碳纤维丝，28、PEEK树脂纤维丝，29、芳纶纤维丝；
为显示各部位位置而夸大了互相间间距或尺寸，示意图仅作示意使用。
具体实施方式
应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明，本发明使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多”或“多个”的含义是两个或两个以上。
为了解决背景中提出的问题，本发明提出了一种连续纤维增强复合材料3D打印方法，对纤维束进行预处理，所述纤维束包括增强纤维束和树脂纤维束；将所述增强纤维束和树脂纤维束进行展丝形成纤维丝分散的纤维薄层；将所述增强纤维束纤维薄层和所述树脂纤维束纤维薄层重叠铺放；将合并在一起的纤维薄层复合为一层形成混杂纤维层；将所述混杂纤维层转变为圆柱状混杂纤维束；将所述混杂纤维束导入打印喷头，混杂纤维束中的树脂纤维丝在打印喷头内受热熔融，熔融树脂包裹着增强纤维丝被挤出。
本发明通过将树脂纤维丝和增强纤维丝在纤维束内均匀混杂，经过打印喷头加热后，树脂纤维丝熔融填充在增强纤维束内，提高了树脂浸渍程度，减少了孔隙率。相比于先进行树脂粉末预浸渍再和树脂浸润的打印方法，本发明简化了预浸丝的加工过程，加工方法更加简单，无需对浸渍容器中的树脂加热使热塑性树脂熔融，减少了能源消耗，降低了生产成本。另外，通过将展丝后的增强纤维束纤维薄层和树脂纤维束纤维薄层进行重叠铺放，实现纤维丝级别的混杂，优化了纤维束内混杂效果，增强了树脂/纤维界面性能，增强了界面结合，提高了复合材料的力学性能。
本发明提出的一种连续纤维增强复合材料3D打印方法，具体包括以下几个步骤：
步骤一，纤维预处理：将纤维束通过微波辐射天线5下方，利用微波辐射完成对纤维表面辐射氧化，然后将纤维束通过装有特定处理液的容器，去除纤维束表面原有的化学物质，然后烘干纤维束；
步骤二，展丝：将纤维束通过展丝辊组7，使原本成束状的圆柱形纤维束经过展丝辊组7的作用后呈现纤维丝分散的纤维薄层，混杂辊组12由多个上下交错分布的辊子组成；
步骤三，上浆剂浸泡：将纤维通过含有不同活性物质的上浆剂中，对纤维表面进行活性化处理，并且利用槽底部的超声波发生器促进上浆剂分子粘附在纤维表面，然后利用第二干燥箱10烘干；使用包含活性物质的上浆剂，对纤维表面进行活化处理并使上浆剂分子黏附纤维表面，对纤维/树脂界面强化处理及实现上浆剂涂层与树脂的良好匹配。
步骤四，合并：将以上两种或者多种展平的纤维薄层通过合并辊组11，使距离较远的几种纤维薄层经过合并辊组11的位置约束后铺放在一块；
步骤五，混杂：将以上合并在一块的纤维薄层通过混杂辊组12，使上下铺层的不同种类纤维薄层在混子辊组的压力作用下复合为一层，并且不同种类的纤维丝在纤维薄层内交叉分布；
步骤六，方向调整；将均匀混杂的纤维层通过定位辊13，使混杂纤维层的移动方向由水平变为竖直向下，与打印喷头16孔径方向一致；
步骤七，成束：将竖直向下移动的混杂纤维层通过成束管14，使原本又宽又薄的混杂纤维层变为圆柱状纤维束；
步骤八，导入打印喷头16：将纤维束通过第一驱动轮组15后导入打印喷头16，使混杂纤维束在牵引轮的作用下不断进入打印喷头16内，混杂纤维束中的树脂丝在高温喷头内受热熔融，在树脂丝材的推动下，熔融树脂包裹着增强纤维被挤出。
增强纤维包括碳纤维、芳纶纤维、玻璃纤维、聚乙烯纤维、聚对苯撑苯并双噁唑纤维、玄武岩纤维、聚酰亚胺纤维、金属纤维、SiC纤维、导电高分子纤维、石墨纤维、硼纤维、氮化硅纤维、苎麻纤维、黄麻纤维、亚麻纤维或竹纤维中的任意一种或者组合。
树脂纤维为热塑性树脂纤维，包括PLA(聚乳酸)、PEEK(聚醚醚酮)、PI(聚酰亚胺)、PEI(聚醚酰亚胺)、ABS(丙烯腈/丁二烯/苯乙烯共聚物板)、聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、乙缩醛、丙烯酸树脂、乙烯丙烯酸乙酯、尼龙、酚醛树脂、聚苯乙烯、聚氨酯、聚偏二氟乙烯、丁苯橡胶、丁腈橡胶、硅橡胶、氟橡胶、顺丁橡胶、异戊橡胶、乙丙橡胶、氯丁橡胶、丙烯酸酯橡胶、丙烯酸脂体系形状记忆聚合物、硫醇-烯烃体系形状记忆聚合物、环氧树脂体系形状记忆聚合物中的任意一种或者组合。
本发明采用化学溶液浸润、微波辐射、多辊组扩纤等方法实现纤维束内纤维丝的均匀混杂，增强树脂/纤维界面结合，减少孔隙，增强界面结合，提高复合材料力学性能，同时优化纤维束内混杂效果，简化预浸丝的加工过程，减少能源和材料的消耗，还能均匀地混杂不同种类增强纤维，根据不同需求和应用领域3D打印制备高性能连续纤维混杂增强复合材料零部件。
实施例1
为了实现上述3D打印方法，本发明提出了一种连续纤维增强复合材料3D打印系统，如图1所示，包括依次设置的预处理单元、展丝辊组7、上浆剂浸泡单元、合并辊组11、混杂辊组12、定位辊13、成束管14、第一驱动轮组15和打印喷头16；以及设置于打印喷头16前的第二驱动轮组17，第二驱动轮组17前侧设置树脂丝盘18。
其中，预处理单元、展丝辊组7和上浆剂浸泡单元每个至少包括两组，一组用于处理增强纤维束，一组用于处理树脂纤维束。
预处理单元前侧设置连续纤维丝盘1，连续纤维丝盘1包括至少一个增强纤维束丝盘和至少一个树脂纤维束丝盘。预处理单元包括导丝辊组2、溶液槽3、微波辐射天线5和第一干燥箱6，纤维束绕导丝辊组2进入溶液槽3，所述溶液槽3底部设置第一超声波发生器4，微波辐射天线5照射在纤维束上，浸泡后的纤维束经过第一干燥箱6进行干燥。
展丝辊组7为依次排列的多个展丝辊，多个展丝辊高度交替设置，将对纤维束进行展丝。
上浆剂浸泡单元包括导丝辊组2、上浆剂槽8和第二干燥箱10，增强纤维束绕导丝辊组2进入上浆剂槽8，所述上浆剂槽8底部设置第二超声波发生器9，浸泡后的增强纤维束经过第二干燥箱10进行干燥。其中，第一干燥箱6和第二干燥箱10为鼓风干燥箱。
实施例2
连续碳纤维增强聚乳酸复合材料3D打印方法，包括以下步骤：
步骤一，纤维预处理：将碳纤维束和聚乳酸(PLA)树脂纤维束通过微波辐射天线5下方，利用微波辐射完成纤维表面辐射氧化，对纤维化学组分进行改性，改变纤维表面粗糙度等物理结构。然后分别通过装有特定处理液的溶液槽3，去除纤维束表面的化学物质，然后通过第一干燥箱6烘干纤维束。
利用处理液中化学物质与纤维表面化学物质的化学反应，去除纤维表面化学物质，减少纤维丝之间的粘连，同时利于上浆剂与纤维表面结合。所采用的处理液包括硝酸、硫酸、酸性过锰酸盐、过氧化氢、过硫酸盐、硅氧烷偶联剂、钛酸盐偶联剂、聚乙烯醇、聚醋酸乙烯等酯环族环氧化合物。利用溶液槽3底部的第一超声波发生器4，促进上浆剂及活性物分子吸附在纤维表面。
步骤二，展丝：将两种纤维束通过展丝辊组7，使原本成束状的圆柱状纤维束经过展丝辊组7的作用后呈现纤维丝分散的纤维薄层，展丝效果如图2所示，左侧为集束状态纤维束21，右侧为展开状态纤维束22。每个展丝辊组7由4个上下交错分布的展丝辊子组成。通过上下交错的展丝棍子进行展丝，降低了对纤维造成的损伤，而且可以根据不同规格的纤维束进行调节。
步骤三，上浆剂浸泡：将展开的碳纤维通过含有碳纳米管的上浆剂中，对纤维表面进行活性化处理，并且利用上浆剂槽8底部的第二超声波发生器9促进上浆剂分子粘附在纤维表面，然后利用第二干燥箱10烘干；
其中，上浆剂包含热塑性树脂和活性物质及相应溶剂，利用上浆剂中的活性物质与树脂可完全互溶的性质，实现上浆涂层与树脂端之间的良好匹配效果，上浆剂分子填充纤维丝间隙，并且黏附纤维表面，提高界面性能。活性物质包含羧基化碳纳米管、六亚甲基二异氰酸酯等。
步骤四，合并：将以上碳纤维和聚乳酸树脂纤维薄层通过合并辊组11，使相距较远的两种纤维薄层经过合并辊组11的位置约束后铺放在一块；
步骤五，混杂：将以上合并在一块的碳纤维和PLA纤维薄层通过混杂辊组12，调整混杂辊组12的压力为4MPa，速度为300mm/min，利用混杂辊子之间的压力使上下铺层的两种纤维薄层复合为一层，并且碳纤维丝和PLA纤维丝在混杂纤维薄层内交叉分布，混杂效果如图3所示，将碳纤维展开层23和PLA树脂纤维展开层24混杂形成碳-PLA混杂纤维层25；
步骤六，方向调整；将均匀混杂的碳-PLA混杂纤维层25通过定位辊13，使碳-PLA混杂纤维层25的移动方向由水平变为竖直向下，与打印喷头16的孔径方向一致，方便混杂纤维束进入打印喷头16导入孔；
步骤七，成束：将竖直向下移动的碳-PLA混杂纤维层25通过成束管14，使原本又宽又薄的混杂纤维层变为圆柱状碳-PLA混杂纤维束，方便送入打印喷头16上方的导入孔，其截面如图4所示，将PLA树脂纤维丝26和碳纤维丝27变为圆柱状碳-PLA混杂纤维束；
步骤八，导入打印喷头16:将碳-PLA混杂纤维束通过第一驱动轮组15后导入打印喷头16，调整牵引轮组的速度为250mm/min，略高于打印喷头16的移动速度，使混杂纤维束在牵引轮组摩擦力的作用下不断进入打印喷头16内，混杂纤维束中的PLA树脂丝在高温喷头内受热熔融后，在侧方树脂丝材的推动下，熔融PLA树脂包裹着碳纤维被挤出。
实施例3
本实施例提出一种连续碳/芳纶纤维混杂增强聚醚醚酮(PEEK)复合材料3D打印方法，包括以下步骤：
步骤一，纤维预处理：将碳纤维束、芳纶纤维束和PEEK树脂纤维束通过微波辐射天线5下方，然后分别通过装有特定处理液的容器3，去除纤维束表面的化学物质，然后烘干；
步骤二，展丝：将纤维束通过展丝辊组7，使原本成束状的圆柱形纤维束经过展丝辊组7的作用后呈现纤维丝分散的纤维薄层，展丝效果如图2所示，每个展丝辊组7由多个上下交错分布的展丝辊子组成；
步骤三，上浆剂浸泡：将展开的碳纤维通过含有羧基化碳纳米管的上浆剂，芳纶纤维通过含有六亚甲基二异氰酸酯的上浆剂中，对纤维表面进行活性化处理，并且利用槽底部的超声波发生器促进上浆剂分子粘附在纤维表面，然后利用鼓风干燥箱烘干；
步骤四，合并：将以上碳纤维、芳纶纤维和PEEK树脂的纤维薄层通过合并辊组11，使相距较远的三种纤维薄层经过合并辊组11的位置约束后铺放在一块；
步骤五，混杂：将以上合并在一块的碳纤维、芳纶纤维和PEEK纤维薄层通过混杂辊组12，调整混子辊组的压力为4MPa，速度为300mm/min，利用混杂辊子之间的压力使上下铺层的三种纤维薄层复合为一层，并且三种纤维丝在混杂纤维薄层内交叉分布；
步骤六，方向调整；将均匀混杂的碳-芳纶-PEEK纤维层通过定位辊13，使碳-芳纶-EEK混杂纤维层的移动方向由水平变为竖直向下，与打印喷头16孔径方向一致；
步骤七，成束：将竖直向下移动的碳-芳纶-PEEK混杂纤维层通过成束管14，使原本又宽又薄的混杂纤维层变为圆柱状的碳-芳纶-PEEK混杂纤维束，方便送入打印喷头16上方的导入孔，碳-芳纶-PEEK混杂纤维束的截面如图5所示，将碳纤维丝27、PEEK树脂纤维丝28和芳纶纤维丝29变为圆柱状的碳-芳纶-PEEK混杂纤维束；
步骤八，导入打印喷头16:将碳-芳纶-PEEK混杂纤维束通过第一驱动轮组15后导入打印喷头16，使混杂纤维束在牵引轮的作用下不断进入打印喷头16内，混杂纤维束中的PEEK树脂丝在高温喷头内受热熔融后，在侧方树脂丝材的推动下，熔融PEEK树脂包裹着碳纤维和芳纶纤维被挤出。
上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。
Claims (10)
1.一种连续纤维增强复合材料3D打印方法，其特征在于，包括：
预处理：对纤维束进行预处理，所述纤维束包括增强纤维束和树脂纤维束；
展丝：将所述增强纤维束和树脂纤维束进行展丝形成纤维丝分散的纤维薄层；
合并：将所述增强纤维束纤维薄层和所述树脂纤维束纤维薄层重叠铺放；
混杂：将合并在一起的纤维薄层复合为一层形成混杂纤维层；
成束：将所述混杂纤维层转变为圆柱状混杂纤维束；
导入：将所述混杂纤维束导入打印喷头，混杂纤维束中的树脂纤维丝在打印喷头内受热熔融，熔融树脂包裹着增强纤维丝被挤出。
2.如权利要求1所述的连续纤维增强复合材料3D打印方法，其特征在于，所述预处理步骤包括：利用微波辐射和处理液浸泡去除纤维束表面原有的化学物质，然后烘干纤维束。
3.如权利要求2所述的连续纤维增强复合材料3D打印方法，其特征在于，所述处理液包括硝酸、硫酸、酸性过锰酸盐、过氧化氢、过硫酸盐、硅氧烷偶联剂、钛酸盐偶联剂、聚乙烯醇或聚醋酸乙烯。
4.如权利要求1所述的连续纤维增强复合材料3D打印方法，其特征在于，在展丝步骤和合并步骤之间还包括上浆剂浸泡步骤，所述上浆剂浸泡步骤包括：利用不同活性物质的上浆剂对展丝后的纤维薄层进行活性化处理，然后烘干纤维薄层。
5.如权利要求4所述的连续纤维增强复合材料3D打印方法，其特征在于，所述活性物质包含羧基化碳纳米管、六亚甲基二异氰酸酯。
6.如权利要求1所述的连续纤维增强复合材料3D打印方法，其特征在于，在混杂步骤和成束步骤之间还包括方向调整步骤，将所述混杂纤维层调整为竖直方向。
7.如权利要求1所述的连续纤维增强复合材料3D打印方法，其特征在于，增强纤维为碳纤维、芳纶纤维、玻璃纤维、聚乙烯纤维、聚对苯撑苯并双噁唑纤维、玄武岩纤维、聚酰亚胺纤维、金属纤维、SiC纤维、导电高分子纤维、石墨纤维、硼纤维、氮化硅纤维、苎麻纤维、黄麻纤维、亚麻纤维及竹纤维构成群组中的任意一种或者多种的组合。
8.如权利要求1所述的连续纤维增强复合材料3D打印方法，其特征在于，树脂纤维为PLA、PEEK、PI、PEI、ABS、聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、乙缩醛、丙烯酸树脂、乙烯丙烯酸乙酯、尼龙、酚醛树脂、聚苯乙烯、聚氨酯、聚偏二氟乙烯、丁苯橡胶、丁腈橡胶、硅橡胶、氟橡胶、顺丁橡胶、异戊橡胶、乙丙橡胶、氯丁橡胶、丙烯酸酯橡胶、丙烯酸脂体系形状记忆聚合物、硫醇-烯烃体系形状记忆聚合物及环氧树脂体系形状记忆聚合物构成群组中的任意一种或者多种的组合。
9.一种连续纤维增强复合材料3D打印系统，其特征在于，包括依次设置的预处理单元、展丝辊组、合并辊组、混杂辊组、成束管和打印喷头；
所述预处理单元对纤维束进行预处理，所述纤维束包括增强纤维束和树脂纤维束；
所述展丝辊组将所述增强纤维束和树脂纤维束进行展丝形成纤维丝分散的纤维薄层；
所述合并辊组将所述增强纤维束纤维薄层和所述树脂纤维束纤维薄层重叠铺放；
所述混杂辊组将合并在一起的纤维薄层复合为一层形成混杂纤维层；
成束管将所述混杂纤维层转变为圆柱状混杂纤维束；
将所述混杂纤维束导入所述打印喷头，混杂纤维束中的树脂纤维丝在打印喷头内受热熔融，熔融树脂包裹着增强纤维丝被挤出。
10.如权利要求9所述的连续纤维增强复合材料3D打印系统，其特征在于，所述预处理单元包括导丝辊组、溶液槽和微波辐射天线，纤维束绕导丝辊组进入溶液槽，所述溶液槽底部设置第一超声波发生器，微波辐射天线照射在纤维束上。
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