【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及3d打印，尤其是涉及一种连续碳纤维3d打印热管理设备。
技术介绍
1、连续碳纤维材料是一种复合纤维材料，通过加热共同挤出的3d打印工艺。连续碳纤维比较短切和长切碳纤维来说，综合性能更好，稳定性更强，是尖端领域良好的实验材料。
2、现有条件下，受硬件技术条件限制导致连续碳纤维的制备难度大，不仅制备成本高，且机械性能通常较差；传统连续碳纤维增强复合材料的制备工艺主大多需要高温、高压、气氛保护等环境，工艺流程复杂、制备时间长，还易导致碳纤维增强相和基体之间发生界面反应，使得碳纤维受损，生成较脆的化合物，严重损害复合材料的机械性能；同时传统台式3d打印机为层式增材制造，精度和表面粗糙度受到一定限制：
3、首先，现有设备难以针对特殊属性的碳纤维材料进行深度加工，尤其在混合制取方面，无法在精准温度的条件下实现各种原料的混合，使得极易存在混合不均、温度不达标的情况；
4、其次，因为缺少有效的双挤出头结构和热管理系统，使得3d打印设备难以实现热管理及进给系统之间的有机结合，无法对碳纤维材料进行有效输送，不仅容易造成碳纤维材料的浪费，更容易引发3d打印设备结构与功能故障。
技术实现思路
1、本专利技术的目的就是为了克服上述现有技术存在设备对特殊属性的碳纤维材料进行混合制取时，无法在精准温度的条件下实现各种原料的混合，难以实现热管理及进给系统之间的有机结合的缺陷而提供一种连续碳纤维3d打印热管理设备。
2、本专利技术的目的可以通过以下技术方
3、一种连续碳纤维3d打印热管理设备，包括相互连接的送料机体与喷料端头，所述送料机体包括送料腔体、搅拌模块、下料模块和热管理模块；
4、所述送料腔体包括依次连通的拌料腔体、下料腔体和挤料腔体，所述热管理模块位于拌料腔体和下料腔体的外侧，用于对拌料腔体内的材料进行加热以及监控下料腔体内的材料温度；所述下料模块设置在下料腔体内，用于将下料腔体内的材料推入挤料腔体内，所述挤料腔体的另一端连接喷料端头，所述喷料端头的另一端连接有散热喷头，用于对材料散热并将材料排出。
5、进一步地，所述搅拌模块包括承重支架、驱动电机、驱动转轴和桨叶组件；
6、所述承重支架可拆卸固定在送料机体的上端，所述驱动电机固定在承重支架上，所述驱动电机驱动连接驱动转轴，所述桨叶组件固定在驱动转轴上，所述桨叶组件位于拌料腔体内；
7、所述桨叶组件包括调幅结构、张合搅拌件和牵引连杆；
8、所述调幅组件固定在驱动转轴上，所述张合搅拌件的一端可转动固定在驱动转轴上，所述牵引连杆的一端可转动连接调幅结构，另一端可转动连接张合搅拌件，所述调幅结构用于周期性改变张合搅拌件与驱动转轴的夹角。
9、进一步地，所述调幅结构包括载重架、复位弹簧、伸缩t件和月牙凸块；
10、所述载重架固定在驱动转轴上，所述载重架上设有导向长孔，所述复位弹簧固定在导向长孔的一端，所述伸缩t件可移动固定在导向长孔的另一端，所述复位弹簧接触连接伸缩t件；
11、所述月牙凸块固定在拌料腔体的内侧，所述伸缩t件的一端活动连接月牙凸块，用于驱动伸缩t件往复运动，所述伸缩t件的移动方向与驱动转轴的中心轴相互垂直，所述牵引连杆的一端可转动连接伸缩t件。
12、进一步地，所述承重支架为龙门架，所述承重支架的两端设有卡扣件，所述承重支架通过卡扣件与送料机体顶端卡扣连接；
13、所述送料机体上端设有与拌料腔体相对应的限位盖板，所述限位盖板螺纹连接送料机体，所述限位盖板中设有用于向送料机体中输送连续碳纤维复合材料的通口。
14、进一步地，所述热管理模块包括升降组件、电加热器、加热环件、导热件和温度传感器；
15、所述导热件固定嵌装在拌料腔体的外壁中，所述加热环件可移动套设在导热件上，所述升降组件驱动连接加热环件，用于带动加热环件沿导热件上下往复移动，所述电加热器固定在送料机体上，所述电加热器连接加热环件，所述温度传感器设置在下料腔体外壁上，所述温度传感器连接电加热器。
16、进一步地，所述升降组件包括驱动辊筒、从动转轴、同步传动带和从动支撑杆；
17、所述从动转轴可转动固定在承重支架上，所述从动转轴的一端通过同步传动带连接驱动转轴，所述驱动辊筒固定在从动转轴的另一端，所述驱动辊筒上设有倾斜环形的牵引环槽，所述从动支撑杆的一端连接加热环件，另一端活动连接牵引环槽。
18、进一步地，所述下料腔体为漏斗状，所述下料腔体内同轴设置有限位环槽和下料缺口，所述下料缺口连通挤料腔体，所述下料腔体内还沿径向设有的下料槽，所述下料槽穿过限位环槽和下料缺口；
19、所述下料模块包括消磨圆盘、同步连杆、增压凸块、伸缩套杆、限位板、强力弹簧和推料刮板；
20、所述消磨圆盘位于限位环槽内，并通过同步连杆固定连接驱动转轴，所述限位板固定在下料槽上，所述伸缩套杆可移动固定在限位板上，所述强力弹簧固定在限位板上，并套设在伸缩套杆上，所述强力弹簧位于伸缩套杆和限位板之间；所述推料刮板位于下料缺口的一侧，所述增压凸块固定在消磨圆盘上，所述增压凸块活动接触伸缩套杆，所述伸缩套杆的另一端固定连接推料刮板，用于带动推料刮板往复运动。
21、进一步地，所述挤料腔体内设有送料丝杆和自动挤出刀头，所述送料丝杆固定在驱动转轴的下端，用于将下料腔体内的材料输送至挤料腔体内，所述自动挤出刀头设置在挤料腔体的出料端，用于对基础的材料进行分割处理。
22、进一步地，所述散热喷头包括波纹软管、送料主管、衔接头、散热鳍片组和高压喷头；
23、所述送料主管为双层管道的柱台状结构，所述散热鳍片组固定套装在送料主管外侧壁上，所述送料主管的大端连接衔接头，所述衔接头另一端通过波纹软管连接喷料端头，所述送料主管的小端连接高压喷头。
24、进一步地，所述散热鳍片组采用6061铝合金材质，所述送料主管的材质为304不锈钢，，所述波纹软管和散热喷头的数量为多个。
25、与现有技术相比，本专利技术具有以下优点：
26、(1)本方案中通过热管理模块对搅拌腔体内的材料进行加热，并配合搅拌模块对拌料腔体内的材料进行搅拌，将加热到预设温度的材料进入下料腔体，下料模块将下料腔体内的材料输送到挤料腔体内，挤料腔体再挤出到喷料端头内，之后通过散热端头将材料进行散热和排出。
27、通过热管理模块对材料进行加热，并进行实时温度监测，并配合搅拌模块使材料受热均匀，对加热的碳纤维材料温度进行严格控制，材料混合更加均匀，材料温度控制精度更高，之后将加热后的材料一步步输送至散热喷头，对材料进行散热并排出。将热管理系统和材料进给系统有机结合，对材料进行有效输送，整个工艺流程更加简便，加热速度快，缩短了制备时长，保证了材料的机械性能。
28、(2)本专利技术利用送料机体开设拌料腔体、下料腔体与挤料腔体，在送料机体内设置由驱动电机驱动旋转的驱动本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种连续碳纤维3D打印热管理设备，包括相互连接的送料机体(1)与喷料端头(2)，其特征在于，所述送料机体(1)包括送料腔体、搅拌模块、下料模块和热管理模块；
2.根据权利要求1所述的一种连续碳纤维3D打印热管理设备，其特征在于，所述搅拌模块包括承重支架(3)、驱动电机(6)、驱动转轴(7)和桨叶组件；
3.根据权利要求2所述的一种连续碳纤维3D打印热管理设备，其特征在于，所述调幅结构包括载重架(10)、复位弹簧(12)、伸缩T件(13)和月牙凸块(14)；
4.根据权利要求2所述的一种连续碳纤维3D打印热管理设备，其特征在于，所述承重支架(3)为龙门架，所述承重支架(3)的两端设有卡扣件，所述承重支架(3)通过卡扣件与送料机体(1)顶端卡扣连接；
5.根据权利要求2所述的一种连续碳纤维3D打印热管理设备，其特征在于，所述热管理模块包括升降组件、电加热器(17)、加热环件(18)、导热件(19)和温度传感器(35)；
6.根据权利要求5所述的一种连续碳纤维3D打印热管理设备，其特征在于，所述升降组件包括驱动辊筒(20)
7.根据权利要求2所述的一种连续碳纤维3D打印热管理设备，其特征在于，所述下料腔体(102)为漏斗状，所述下料腔体(102)内同轴设置有限位环槽(23)和下料缺口(24)，所述下料缺口(24)连通挤料腔体(103)，所述下料腔体(102)内还沿径向设有的下料槽(25)，所述下料槽(25)穿过限位环槽(23)和下料缺口(24)；
8.根据权利要求7所述的一种连续碳纤维3D打印热管理设备，其特征在于，所述挤料腔体(103)内设有送料丝杆(33)和自动挤出刀头(34)，所述送料丝杆(33)固定在驱动转轴(7)的下端，用于将下料腔体(102)内的材料输送至挤料腔体(103)内，所述自动挤出刀头(34)设置在挤料腔体(103)的出料端，用于对基础的材料进行分割处理。
9.根据权利要求1所述的一种连续碳纤维3D打印热管理设备，其特征在于，所述散热喷头(5)包括波纹软管(4)、送料主管(501)、衔接头(502)、散热鳍片组(503)和高压喷头(504)；
10.根据权利要求9所述的一种连续碳纤维3D打印热管理设备，其特征在于，所述散热鳍片组(503)采用6061铝合金材质，所述送料主管(501)的材质为304不锈钢，所述波纹软管(4)和散热喷头(5)的数量为多个。
...【技术特征摘要】
1.一种连续碳纤维3d打印热管理设备，包括相互连接的送料机体(1)与喷料端头(2)，其特征在于，所述送料机体(1)包括送料腔体、搅拌模块、下料模块和热管理模块；
2.根据权利要求1所述的一种连续碳纤维3d打印热管理设备，其特征在于，所述搅拌模块包括承重支架(3)、驱动电机(6)、驱动转轴(7)和桨叶组件；
3.根据权利要求2所述的一种连续碳纤维3d打印热管理设备，其特征在于，所述调幅结构包括载重架(10)、复位弹簧(12)、伸缩t件(13)和月牙凸块(14)；
4.根据权利要求2所述的一种连续碳纤维3d打印热管理设备，其特征在于，所述承重支架(3)为龙门架，所述承重支架(3)的两端设有卡扣件，所述承重支架(3)通过卡扣件与送料机体(1)顶端卡扣连接；
5.根据权利要求2所述的一种连续碳纤维3d打印热管理设备，其特征在于，所述热管理模块包括升降组件、电加热器(17)、加热环件(18)、导热件(19)和温度传感器(35)；
6.根据权利要求5所述的一种连续碳纤维3d打印热管理设备，其特征在于，所述升降组件包括驱动辊筒(20)、从动转轴(8)、同步传动带(9)和从动支撑杆(22)；
7.根据权利要求2所...
【专利技术属性】
技术研发人员：杜羽童，陈若涵，丁春利，高奕凡，张宸恺，沈小军，
申请(专利权)人：同济大学，
类型：发明
国别省市：
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