[发明专利]一种连续纤维增强硅橡胶的3D打印设备及其使用方法

权利要求书

1.一种连续纤维增强硅橡胶的3D打印设备的使用方法，其特征在于，采用3D打印设备，所述3D打印设备包括料筒（1），所述料筒（1）内套接有螺杆（2），所述料筒（1）与螺杆（2）之间形成通道，所述料筒（1）上端通过连接件（4）连接有减速器（3），所述螺杆（2）一端通过联轴器（20）与减速器（3）输出轴连接，所述减速器（3）连接有第一步进电机（5），所述减速器（3）上开设有第一通孔（6），沿所述螺杆（2）轴向开设有第二通孔（7）；所述料筒（1）底部与螺杆（2）底部形成腔体（8），且所述腔体（8）底端开设有出料口（9），所述第一通孔（6）、第二通孔（7）、腔体（8）连通；所述料筒（1）一侧设置有进料管（10），还包括有注射器（11），所述注射器（11）出口管端与进料管（10）连接，所述注射器（11）另一端连接有驱动装置；所述注射器（11）通过夹持架（15）固定；所述驱动装置包括第二步进电机（12），所述第二步进电机（12）输出轴连接有丝杆（13），所述丝杆（13）一端与注射器（11）活塞柄连接；所述驱动装置还包括导向轴（14），所述导向轴（14）一端固定在第二步进电机（12）上，所述导向轴（14）另一端固定在夹持架（15）上，所述注射器（11）活塞柄通过推板（16）与丝杆（13）连接，所述推板（16）同时套接在丝杆（13）、导向轴（14）上；还包括有工作平台（17），所述工作平台（17）位于料筒（1）下方，所述工作平台（17）上设置有加热电阻（18），其特征在于，具体包括如下步骤：

步骤1、将所述3D打印设备连接驱动部件（23）；

步骤2、将预先制备的硅橡胶原料装入所述注射器（11），所述硅橡胶原料的温度小于等于23℃；

步骤3、将连续纤维通过所述第一通孔（6）送入第二通孔（7），并从所述出料口（9）穿出；

步骤4、打开所述第二步进电机（12），推动所述注射器（11）使硅橡胶原料进入料筒（1），打开所述第一步进电机（5），通过所述减速器（3）带动螺杆（2）旋转，使所述硅橡胶原料与连续纤维在腔体（8）处汇合，硅橡胶原料包裹连续纤维，形成连续纤维增强硅橡胶复合材料并从出料口（9）挤出；

步骤5、通过驱动部件（23）带动所述3D打印设备使连续纤维增强硅橡胶复合材料沉积在所述工作平台（17）上进行打印成型，得到制件，所述工作平台（17）上的连续纤维增强硅橡胶复合材料的温度大于23℃。

2.如权利要求1所述的一种连续纤维增强硅橡胶的3D打印设备的使用方法，其特征在于，还包括有如下步骤：

步骤6、制件后处理；

打印完成后，剪断连续纤维，将制件放入烘箱，使制件完全固化；

步骤7、打印机清洗；

完成打印后，首先充分清洁注射器（11），然后在注射器（11）中加入分子量较小的基础硅胶，注入料筒（1）并通过螺杆（2）挤出；多次重复上述清洗过程。

3.如权利要求1所述的一种连续纤维增强硅橡胶的3D打印设备的使用方法，其特征在于，所述硅橡胶原料的制备过程如下：

先将基础硅胶、交联剂、催化剂、增强填料加入到混合容器中，充分搅拌1-5min；均匀混合后，将混合材料放入真空容器中1-4min，得到硅橡胶原料。

4.根据权利要求1所述的一种连续纤维增强硅橡胶的3D打印设备的使用方法 ，其特征在于，所述第一通孔（6）内设置有管状衬套（19），所述管状衬套（19）与第二通孔（7）连通。

5.根据权利要求1所述的一种连续纤维增强硅橡胶的3D打印设备的使用方法 ，其特征在于，所述连接件（4）为套筒，所述减速器（3）和料筒（1）固定在套筒内。