一种纤维增强复合材料的3D打印机构的制作方法

本实用新型涉及3d打印机构技术领域，具体为一种纤维增强复合材料的3d打印机构。

背景技术：

纤维增强复合材料，包括连续长纤维与短纤维增强复合材料，所制造的零件具有比强度高，比模量大，材料性能具有可设计性，抗腐蚀性和耐久性能好，热膨胀系数与混凝土的相近等优点，使得树脂基纤维增强复合材料能满足现代结构向大跨、高耸、重载、轻质高强以及在恶劣条件下工作发展的需要，因此在航空航天、国防军事、汽车赛车、机器人和医疗等领域得到了越来越广泛的应用。

目前的纤维增强复合材料的3d打印机构虽然种类和数量非常多，但现有的纤维增强复合材料的3d打印机构仍存在了一定的问题，对纤维增强复合材料的3d打印机构的使用带来一定的不便。

但是大多数的纤维增强复合材料的3d打印机构在使用时，大都不便对塑料丝材和增强纤维同时进行加热，且打印出的色彩易失真，而且丝材在喷头处易堵塞，这很大程度的限制了纤维增强复合材料的3d打印机构的使用范围，因此迫切需要能改进纤维增强复合材料的3d打印机构结构的技术，来完善此设备。

技术实现要素：

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种纤维增强复合材料的3d打印机构，解决了目前纤维增强复合材料的3d打印机构在使用时，大都不便对塑料丝材和增强纤维同时进行加热，且打印出的色彩易失真，而且丝材在喷头处易堵塞的问题。

(二)技术方案

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种纤维增强复合材料的3d打印机构，包括打印机和第三滑轨，所述打印机的一侧连接有第一滑轨，所述第一滑轨的一侧固定有工作台，所述打印机靠近工作台的一侧连接有第二滑轨，其中，

所述第三滑轨连接在第二滑轨的一侧，所述第三滑轨的一侧设置有主轴箱，所述主轴箱靠近工作台的一侧连接有喷头，所述打印机远离第一滑轨的一侧连接有第一料盘，所述第一料盘的一侧缠绕有塑料丝材；

所述打印机远离第一料盘的一侧连接有第二料盘，所述第二料盘的一侧缠绕有增强纤维，所述主轴箱靠近喷头的一侧开设有开口槽，所述喷头靠近开口槽的一侧开设有中空孔道，所述喷头的内部设置有电加热器。

优选的，所述主轴箱的内部开设有搅拌腔，所述主轴箱靠近搅拌腔的一侧开设有第一进料口，所述主轴箱远离第一进料口的一侧开设有第二进料口，所述主轴箱靠近搅拌腔的一侧设置有第一电机，所述第一电机靠近搅拌腔的一侧连接有转动杆，所述转动杆的一侧连接有扇叶，所述搅拌腔的外部设置有加热电阻。

优选的，所述第一进料口和第二进料口平行开设在主轴箱的两侧，且第一进料口的口径与第二进料口的口径相等。

优选的，所述开口槽的内部设置有挡片，所述开口槽靠近挡片的一侧开设有挡片槽，所述挡片靠近挡片槽的一侧开设有丝杆槽，所述丝杆槽的内部设置有丝杆，所述丝杆与挡片构成螺纹结构，所述丝杆远离挡片的一侧连接有从动齿轮，所述从动齿轮的一侧设置有主动齿轮，所述主动齿轮远离从动齿轮的一侧连接有传动杆，所述传动杆的一侧连接有第二电机。

优选的，所述挡片的截面为圆形，所述挡片的外径等于开口槽的内径，所述挡片槽的长度大于挡片的长度，且挡片与丝杆构成螺纹结构。

优选的，所述主动齿轮与从动齿轮的齿距相等，且主动齿轮与从动齿轮构成啮合结构。

(三)有益效果

本实用新型提供了一种纤维增强复合材料的3d打印机构。具备以下有益效果：

(1)、该纤维增强复合材料的3d打印机构，将塑料丝材从第一进料口伸入到搅拌腔内，将增强纤维从第二进料口伸入到搅拌腔内，搅拌腔外部的加热电阻便于将塑料丝材和增强纤维融化到熔融状态下，第一电机开始工作，第一电机带动扇叶转动对搅拌腔内部的溶液进行搅拌，便于使作品色彩打印出来更加均匀饱满，避免因加热不及时或混合不均匀导致丝材颜色失真。

(2)、该纤维增强复合材料的3d打印机构，当塑料丝材与增强纤维在熔融状态下混合均匀后，第二电机开始工作，第二电机带动传动杆转动，传动杆带动主动齿轮转动，主动齿轮通过与从动齿轮构成的啮合结构带动从动齿轮转动，从动齿轮带动丝杆转动，丝杆通过与挡片构成的螺纹结构带动挡片上下移动，便于通过控制溶液的流入速度来调节打印丝材的粗细。

(3)、该纤维增强复合材料的3d打印机构，当塑料丝材与增强纤维在熔融状态下混合的溶液通过喷头的中空孔道喷出时，喷头的内部设置有电加热器，便于对溶液持续加热，避免溶液冷却后堵住喷头影响后续使用。

附图说明

图1为本实用新型主轴箱结构示意图；

图2为本实用新型正视图结构示意图；

图3为本实用新型搅拌腔结构示意图；

图4为本实用新型1中a处局部放大结构示意图。

图中：1、打印机；2、第一滑轨；3、工作台；4、第二滑轨；5、第三滑轨；6、主轴箱；601、搅拌腔；602、第一进料口；603、第二进料口；604、第一电机；605、转动杆；606、扇叶；607、加热电阻；7、喷头；8、第一料盘；9、塑料丝材；10、第二料盘；11、增强纤维；12、开口槽；1201、挡片；1202、挡片槽；1203、丝杆槽；1204、丝杆；1205、从动齿轮；1206、主动齿轮；1207、传动杆；1208、第二电机；13、中空孔道；14、电加热器。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1-4所示，本实用新型提供一种技术方案：一种纤维增强复合材料的3d打印机构，包括打印机1、第一滑轨2、工作台3、第二滑轨4、第三滑轨5、主轴箱6、喷头7、第一料盘8、塑料丝材9、第二料盘10、增强纤维11、开口槽12、中空孔道13和电加热器14，所述打印机1的一侧连接有第一滑轨2，所述第一滑轨2的一侧固定有工作台3，所述打印机1靠近工作台3的一侧连接有第二滑轨4，其中，

所述第三滑轨5连接在第二滑轨4的一侧，所述第三滑轨5的一侧设置有主轴箱6，所述主轴箱6靠近工作台3的一侧连接有喷头7，所述打印机1远离第一滑轨2的一侧连接有第一料盘8，所述第一料盘8的一侧缠绕有塑料丝材9；

所述打印机1远离第一料盘8的一侧连接有第二料盘10，所述第二料盘10的一侧缠绕有增强纤维11，所述主轴箱6靠近喷头7的一侧开设有开口槽12，所述喷头7靠近开口槽12的一侧开设有中空孔道13，所述喷头7的内部设置有电加热器14。

所述主轴箱6的内部开设有搅拌腔601，所述主轴箱6靠近搅拌腔601的一侧开设有第一进料口602，所述主轴箱6远离第一进料口602的一侧开设有第二进料口603，所述主轴箱6靠近搅拌腔601的一侧设置有第一电机604，所述第一电机604靠近搅拌腔601的一侧连接有转动杆605，所述转动杆605的一侧连接有扇叶606，所述搅拌腔601的外部设置有加热电阻607。

所述第一进料口602和第二进料口603平行开设在主轴箱6的两侧，且第一进料口602的口径与第二进料口603的口径相等，当塑料丝材9从第一进料口602进入时，增强纤维11从第二进料口603进入，第一进料口602和第二进料口603平行开设在主轴箱6的两侧，避免对第一电机604造成阻碍，使第一电机604能能够设置在搅拌腔601的中部，同时第一进料口602的口径与第二进料口603的口径相等，便于控制塑料丝材9和增强纤维11的进料量，使塑料丝材9和增强纤维11的进料量相同。

所述开口槽12的内部设置有挡片1201，所述开口槽12靠近挡片1201的一侧开设有挡片槽1202，所述挡片1201靠近挡片槽1202的一侧开设有丝杆槽1203，所述丝杆槽1203的内部设置有丝杆1204，所述丝杆1204与挡片1201构成螺纹结构，所述丝杆1204远离挡片1201的一侧连接有从动齿轮1205，所述从动齿轮1205的一侧设置有主动齿轮1206，所述主动齿轮1206远离从动齿轮1205的一侧连接有传动杆1207，所述传动杆1207的一侧连接有第二电机1208。

所述挡片1201的截面为圆形，所述挡片1201的外径等于开口槽12的内径，所述挡片槽1202的长度大于挡片1201的长度，且挡片1201与丝杆1204构成螺纹结构，当丝杆1204转动时，丝杆1204通过与挡片1201构成的螺纹结构带动挡片1201上下移动，便于通过控制溶液的流入速度来调节打印丝材的粗细。

所述主动齿轮1206与从动齿轮1205的齿距相等，且主动齿轮1206与从动齿轮1205构成啮合结构，当塑料丝材9与增强纤维11在熔融状态下混合均匀后，第二电机1208开始工作，第二电机1208带动传动杆1207转动，传动杆1207带动主动齿轮1206转动，主动齿轮1206通过与从动齿轮1205构成的啮合结构带动从动齿轮1205转动，便于第二电机1208带动从动齿轮1205转动。

使用时，首先将塑料丝材9从第一进料口602伸入到搅拌腔601内，将增强纤维11从第二进料口603伸入到搅拌腔601内，搅拌腔601外部的加热电阻607便于将塑料丝材9和增强纤维11融化到熔融状态下，第一电机604开始工作，第一电机604带动扇叶606转动对搅拌腔601内部的溶液进行搅拌，便于使作品色彩打印出来更加均匀饱满，避免因加热不及时或混合不均匀导致丝材颜色失真，当塑料丝材9与增强纤维11在熔融状态下混合均匀后，第二电机1208开始工作，第二电机1208带动传动杆1207转动，传动杆1207带动主动齿轮1206转动，主动齿轮1206通过与从动齿轮1205构成的啮合结构带动从动齿轮1205转动，从动齿轮1205带动丝杆1204转动，丝杆1204通过与挡片1201构成的螺纹结构带动挡片1201上下移动，便于通过控制溶液的流入速度来调节打印丝材的粗细，当溶液通过喷头7的中空孔道13喷出时，喷头7的内部设置有电加热器14，便于对溶液持续加热，避免溶液冷却后堵住喷头7影响后续使用，这就是该纤维增强复合材料的3d打印机构的工作原理，同时本说明书中未作详细描述的内容均属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

综上可得，该纤维增强复合材料的3d打印机构将塑料丝材9从第一进料口602伸入到搅拌腔601内，将增强纤维11从第二进料口603伸入到搅拌腔601内，搅拌腔601外部的加热电阻607便于将塑料丝材9和增强纤维11融化到熔融状态下，第一电机604开始工作，第一电机604带动扇叶606转动对搅拌腔601内部的溶液进行搅拌，便于使作品色彩打印出来更加均匀饱满，避免因加热不及时或混合不均匀导致丝材颜色失真，且当塑料丝材9与增强纤维11在熔融状态下混合均匀后，第二电机1208开始工作，第二电机1208带动传动杆1207转动，传动杆1207带动主动齿轮1206转动，主动齿轮1206通过与从动齿轮1205构成的啮合结构带动从动齿轮1205转动，从动齿轮1205带动丝杆1204转动，丝杆1204通过与挡片1201构成的螺纹结构带动挡片1201上下移动，便于通过控制溶液的流入速度来调节打印丝材的粗细，而且当塑料丝材9与增强纤维11在熔融状态下混合的溶液通过喷头7的中空孔道13喷出时，喷头7的内部设置有电加热器14，便于对溶液持续加热，避免溶液冷却后堵住喷头7影响后续使用。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。