[发明专利]一种空心填充复合材料丝材的多功能增材制造装置及方法

权利要求书

1.一种空心填充复合材料丝材的多功能增材制造装置，其特征在于，包括送丝管(2)，所述送丝管(2)上段直径均匀，下段直径渐缩，所述送丝管(2)直径渐缩段的外侧设置有加热块(6)，所述送丝管(2)中穿插有空心基材(1)，所述空心基材(1)通过导丝轮(8)导向伸入送丝管(2)中，还包括自动填充装置(3)，所述自动填充装置(3)包括混料腔，混料腔上设置有进料口及出料口，所述出料口穿插在送丝管(2)直径均匀段和直径渐缩段的交界处，且出料口的上部设置有能够将空心基材(1)侧壁剖开的刀片。

2.根据权利要求1所述的一种空心填充复合材料丝材的多功能增材制造装置，其特征在于，所述空心基材(1)采用空心PEEK管。

3.根据权利要求1所述的一种空心填充复合材料丝材的多功能增材制造装置，其特征在于，所述空心基材(1)的壁厚为0.2mm，直径为1mm。

4.根据权利要求1所述的一种空心填充复合材料丝材的多功能增材制造装置，其特征在于，所述送丝管(2)的直径均匀段的直径为1.2mm；所述送丝管(2)的直径渐缩段末端的直径为0.8mm。

5.根据权利要求1所述的一种空心填充复合材料丝材的多功能增材制造装置，其特征在于，所述送丝管(2)的直径渐缩段末端的下部设置有基板(10)。

6.一种空心填充复合材料丝材的多功能增材制造方法，采用权利要求1-5任一项所述的一种空心填充复合材料丝材的多功能增材制造装置，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：将填充材料通过进料口送入自动填充装置(3)的混料腔；

步骤二：空心基材(1)在导丝轮(8)的作用下，送入送丝管(2)，在进入加热块(6)所在区域前，刀片将空心基材(1)侧壁剖开，自动填充装置(3)将选用的填充材料实时填充到空心基材(1)中；

步骤三：包有填充材料的空心基材(1)在到达加热块(6)时，外层的空心基材在加热条件下变成熔融态，随着送丝管(2)管径的渐缩，熔融基质紧密的包裹住内部的填充材料，减少填充材料之间的空隙并排出内部空气，在送丝管(2)末端喷嘴处，包裹着填充材料的熔融基质被挤出，沉积在基板(10)或已经沉积在基板(10)上的沉积层(9)上，形成具有填充结构的复合材料。

7.根据权利要求6所述的一种空心填充复合材料丝材的多功能增材制造方法，其特征在于，所述填充材料为单一填充材料或由多种填充材料混合形成的复合填充材料。

8.根据权利要求7所述的一种空心填充复合材料丝材的多功能增材制造方法，其特征在于，当填充材料为单一填充材料时，所述自动填充装置(3)用于将单一填充材料送入空心基材(1)中；

当填充材料为复合填充材料时，所述自动填充装置(3)用于将复合填充材料混合均匀后送入空心基材(1)中。