连续碳纤维增强复合材料3D打印喷头设计

作     者：郑东昊 杨立宁 刘利剑 杨光 刘袁禄 ZHENG Donghao;YANG Lining;LIU Lijian;YANG Guang;LIU Yuanlu

作者机构：河北科技大学机械工程学院河北石家庄050018 河北智取科技有限公司河北石家庄050018 

基　　金：河北省重点研发计划项目(21351002D) 石家庄市科学技术研究与发展计划项目(211080041A) 

出 版 物：《河北科技大学学报》 (Journal of Hebei University of Science and Technology)

年 卷 期：2021年第42卷第6期

页      码：613-618页

摘      要：为了解决3D打印喷头在成形过程中需要频繁抬起和跳转的问题,研制一种具有复合丝材可控导入、高效熔融挤出及实时剪切功能的新型3D打印喷头。首先,基于结构原理和功能分析方法,对喷头进行分模块化设计;然后,对喷头剪切装置控制系统及其控制流程进行设计和分析;最后,采用所研制的3D打印喷头实物进行连续碳纤维增强复合材料预浸丝的熔融挤出及剪切试验。结果表明,采用所设计的喷头结构以及程序控制方法,可以实现剪丝刀片在喷嘴末端对于复合材料的有效剪切,剪切断口平整,验证了所研制的新型复合材料3D打印喷头的可靠性和实用性。所提方法可有效避免喷头在抬起和跳转运动过程中引发的问题,为连续碳纤维增强复合材料3D打印喷头的结构设计及其运动控制提供了参考。

主 题 词：机械设计原理与方法 3D打印 喷头 连续碳纤维 复合材料 

学科分类：080202[080202] 08[工学] 0802[工学-机械学] 

D　O　I：10.7535/hbkd.2021yx06008

馆 藏 号：203106558...