一种可打印长纤维复合材料的3D打印机喷头的制作方法

一种可打印长纤维复合材料的3d打印机喷头
技术领域
1.本实用新型属于3d打印领域，具体涉及一种可打印长纤维复合材料的3d打印机喷头。


背景技术：

2.fdm(熔融沉积)3d打印机通过高温加热打印喷头使打印耗材熔化并沉积至打印平台，熔化打印耗材接触打印平台时受冷迅速凝结，打印喷头沿着设定好的打印路径将打印耗材层层沉积到打印平台上，从而构造具有三维结构的模型。
3.长纤维复合材料由长纤维与聚合物树脂所形成的复合材料。经常使用的长纤维有合成纤维、玻璃纤维、碳纤维、金属纤维等。纤维——聚合物复合材料是已知最强固和最坚韧的工程材料，各种纤维可赋予复合材料优异的机械性能，如高模量、高强度、高韧性等。纤维复合材料中，界面黏合状况在决定材料模量、强度和韧性方面有很重要的作用。如何使用3d打印机打印纤维复合材料是现在3d打印领域的研究方向。
4.现有可打印长纤维复合材料的3d打印机，如中国专利cn201710588870.9，通过高温熔化树脂，将树脂包裹在长纤维外，形成丝状的长纤维复合材料从而便于3d打印。但是这种3d打印机没有安装可用于切割长纤维复合材料的装置，因此3d打印的灵活度受到限制。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于提供一种可打印长纤维复合材料的3d打印机喷头，通过切割组件对长纤维进行切割，从而提高3d打印的灵活度。
6.为了解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：
7.一种可打印长纤维复合材料的3d打印机喷头，其特征在于：包括第一喷头和第二喷头，第一喷头用来输送丝料，第二喷头用来输送长纤维复合材料，在第二喷头内部的纤维输送通道上安装有用来切断长纤维的切割组件。切割组件安装在第二喷头内部，节省安装空间，提高安全性。在长纤维进入喷头本体之前切割长纤维，提高3d打印长纤维复合材料的灵活度，使其能打印各种结构。
8.进一步，切割组件包括电磁推杆，电磁推杆贯穿有活动杆，活动杆的一端设有刀片，活动杆在电磁推杆的作用下进行伸缩运动，刀片位于长纤维附近。电磁推杆通电的时候活动杆进行伸缩运动，从而带动刀片的伸出和收缩，长纤维在打印时刀片保持收缩状态，长纤维需要切割时刀片伸出。
9.进一步，活动杆的另一端设有凸起块，凸起块和电磁推杆之间套设有弹簧，弹簧的两端分别与凸起块和电磁推杆相抵。将电磁推杆未通电时，活动杆在弹簧弹力的作用下收缩。弹簧的设置可以防止电磁推杆未通电时刀片未能及时收回，从而划伤长纤维，提高切割组件的安全性。
10.进一步，切割组件还包括推杆通道，电磁推杆固定在推杆通道内，推杆通道的顶部和底部均设有第二送料孔，长纤维通过第二送料孔贯穿推杆通道。推杆通道用于固定电磁
推杆和长纤维的位置，同时防止刀片暴露在外部。
11.进一步，纤维输送通道上设有与刀片相对的支撑部。支撑部可以为向内倾斜的斜面，也可以为凸起部，在长纤维被切割时提供支撑力，便于长纤维切割。
12.进一步，刀片的竖向截面为长方形或正方形。竖向切面为方形的刀片不会在切割时进行旋转，使切割充分。
13.进一步，切割组件设置在第二喷头内的送丝机构的下方。送丝机构用于将丝料送至第二喷头，当切割组件切割丝料后，送丝机构还可以持续送丝，无需人工将丝料送进第二喷头。
14.由于采用上述技术方案，本实用新型具有以下有益效果：
15.本实用新型通过丝料在喷头本体内附在长纤维周围形成长纤维复合材料，切割组件在长纤维进入喷头本体之前切割长纤维，提高3d打印长纤维复合材料的灵活度，使其能打印各种结构。电磁推杆通电的时候活动杆进行伸缩运动，从而带动刀片的伸出和收缩，长纤维在打印时刀片保持收缩状态，长纤维需要切割时刀片伸出。将电磁推杆未通电时，活动杆在弹簧弹力的作用下收缩。弹簧的设置可以防止电磁推杆未通电时刀片未能及时收回，从而划伤长纤维，提高切割组件的安全性。推杆通道用于固定电磁推杆和长纤维的位置，同时防止刀片暴露在外部。
附图说明
16.图1为切割组件的结构示意图；
17.图2为切割组件的侧面剖视图。
具体实施方式
18.如图1所示一种可打印长纤维复合材料的3d打印机喷头，包括第一喷头(图中未画出)和第二喷头(图中未画出)，第一喷头用来输送丝料，第二喷头用来输送加强长纤维材料，在第二喷头内部的纤维输送通道1上安装有用来切断长纤维的切割组件。丝料在喷头本体内附在长纤维2周围形成长纤维复合材料，切割组件安装在喷头内，在长纤维2进入喷头本体之前切割长纤维2，提高3d打印长纤维复合材料的灵活度，使其能打印各种结构。
19.切割组件包括电磁推杆3，电磁推杆3贯穿有活动杆4，活动杆4的一端设有刀片5，活动杆4在电磁推杆3的作用下进行伸缩运动，刀片5位于长纤维2附近。电磁推杆3通电的时候活动杆4进行伸缩运动，从而带动刀片5的伸出和收缩，长纤维2在打印时刀片5保持收缩状态，长纤维2需要切割时刀片5伸出。
20.活动杆4的另一端设有凸起块6，凸起块6和电磁推杆3之间套设有弹簧7，弹簧7的两端分别与凸起块6和电磁推杆3相抵。将电磁推杆3未通电时，活动杆4在弹簧7弹力的作用下收缩。弹簧7的设置可以防止电磁推杆3未通电时刀片5未能及时收回，从而划伤长纤维2，提高切割组件的安全性。
21.切割组件还包括推杆通道8，电磁推杆3固定在推杆通道8内，推杆通道8的顶部和底部均设有纤维输送通道1，长纤维2通过纤维输送通道1贯穿推杆通道8。推杆通道8用于固定电磁推杆3和长纤维2的位置，同时防止刀片5暴露在外部。
22.纤维输送通道1上设有与刀片相对的支撑部9。支撑部9可以为向内倾斜的斜面，也
可以为凸起部，在长纤维被切割时提供支撑力，便于长纤维切割。刀片5的竖向截面为长方形或正方形。竖向切面为方形的刀片不会在切割时进行旋转，使切割充分。
23.以上仅为本实用新型的具体实施例，但本实用新型的技术特征并不局限于此。任何以本实用新型为基础，为解决基本相同的技术问题，实现基本相同的技术效果，所作出地简单变化、等同替换或者修饰等，皆涵盖于本实用新型的保护范围之中。


技术特征：
1.一种可打印长纤维复合材料的3d打印机喷头，其特征在于：包括第一喷头和第二喷头，所述第一喷头用来输送丝料，所述第二喷头用来输送长纤维复合材料，在所述第二喷头内部的纤维输送通道上安装有用来切断长纤维的切割组件，所述切割组件包括电磁推杆，所述电磁推杆贯穿有活动杆，所述活动杆的一端设有刀片，所述活动杆在所述电磁推杆的作用下进行伸缩运动，所述刀片位于所述长纤维附近。2.根据权利要求1所述一种可打印长纤维复合材料的3d打印机喷头，其特征在于：所述活动杆的另一端设有凸起块，所述凸起块和所述电磁推杆之间套设有弹簧，所述弹簧的两端分别与所述凸起块和所述电磁推杆相抵。3.根据权利要求1所述一种可打印长纤维复合材料的3d打印机喷头，其特征在于：所述切割组件还包括推杆通道，所述电磁推杆固定在所述推杆通道内，所述推杆通道的顶部和底部均设有第二送料孔，所述长纤维通过所述第二送料孔贯穿所述推杆通道。4.根据权利要求1所述一种可打印长纤维复合材料的3d打印机喷头，其特征在于：所述纤维输送通道上设有与所述刀片相对的支撑部。5.根据权利要求1所述一种可打印长纤维复合材料的3d打印机喷头，其特征在于：所述刀片的竖向截面为长方形或正方形。6.根据权利要求1-5种任意一项所述的一种可打印长纤维复合材料的3d打印机喷头，其特征在于：所述切割组件设置在所述第二喷头内的送丝机构的下方。

技术总结
本实用新型公开了一种可打印长纤维复合材料的3D打印机喷头，其特征在于：包括第一喷头和第二喷头，所述第一喷头用来输送丝料，所述第二喷头用来输送长纤维复合材料，在第二喷头内部的纤维输送通道上安装有用来切断长纤维的切割组件。切割组件安装在第二喷头内部，节省安装空间，提高安全性。在长纤维进入喷头本体之前切割长纤维，提高3D打印长纤维复合材料的灵活度，使其能打印各种结构。使其能打印各种结构。使其能打印各种结构。


技术研发人员：牛东 吕佳欣
受保护的技术使用者：浙江闪铸三维科技有限公司
技术研发日：2021.06.21
技术公布日：2022/1/14