[发明专利]一种碳纤维增强复合材料的3D打印方法及装置

权利要求书

1.一种碳纤维增强复合材料的3D打印装置，其特征在于：主要包括放卷装置、送料装置、打印供料头、激光发生器、激光头一、激光头二和工作台，碳纤维增强复合材料带卷曲在放卷装置上，由送料装置驱动使碳纤维增强复合材料带进入打印供料头，打印供料头将碳纤维增强复合材料带铺设在工作台上，激光发生器的激光源一分为二成为激光头一和激光头二对碳纤维增强复合材料带的侧面和底面进行加热，工作台具有打印成型所需的三维运动。

2.根据权利要求1所述的一种碳纤维增强复合材料的3D打印装置，其特征在于：所述的激光发生器功率可以调节，激光发生器发出的激光是线性激光，线性激光的宽度根据打印供料头宽度调节，线性激光的功率根据打印材料熔融需要的温度和速度进行调节，送料装置的送料速度跟激光加热的强度和时间相协调。

3.根据权利要求1所述的一种碳纤维增强复合材料的3D打印装置，其特征在于：碳纤维增强复合材料带为带状的碳纤维长纤维或者短纤维填充的热塑性聚合物复合材料，带宽3mm-80mm，厚度0.5mm-30mm。

4.根据权利要求1所述的一种碳纤维增强复合材料的3D打印装置，其特征在于：碳纤维增强复合材料带的基体可为ABS树脂或其他热塑性工程树脂。

5.采用权利要求1所述的一种碳纤维增强复合材料的3D打印装置进行打印的方法，其特征在于：卷曲在放卷装置上的碳纤维增强复合材料带由送料装置驱动喂料进入打印机供料头，工作台在程序驱动下进行X-Y-Z三维的运动，在将碳纤维增强复合材料铺设在工作台的同时，激光发生器的激光头一和激光头二对带状碳纤维增强复合材料带的侧面和底面进行加热，将碳纤维增强复合材料带与相邻的带状碳纤维增强复合材料粘接在一起，该过程重复直到完整制品的打印为止。

6.根据权利要求5所述的一种碳纤维增强复合材料的3D打印方法，其特征在于：一部分碳纤维增强复合材料带用丝状碳纤维增强复合材料代替，制品细节处用长碳纤维和树脂的复合材料或者无纤维填充的工程塑料的细丝打印。

7.根据权利要求6所述的一种碳纤维增强复合材料的3D打印方法，其特征在于：丝线直径0.5-3mm。

8.根据权利要求6所述的一种碳纤维增强复合材料的3D打印方法，其特征在于：调换点激光对打印用的细丝进行加热。

9.根据权利要求5所述的一种碳纤维增强复合材料的3D打印方法，其特征在于：工作台在程序驱动下进行X-Y-Z三维的运动可以更换成打印机供料头在程序驱动下进行X-Y二维平面上的运动，工作台具有Z向的运动。