[实用新型]连续纤维增强塑料的螺杆挤出熔融沉积成型机

说明书

连续纤维增强塑料的螺杆挤出熔融沉积成型机，其包括机筒，用于安装伺服电机的电机架以及电机架内部安装的用于提供动力的第一伺服电机，还包括加料斗、滚轮架、滚轮、机头、喷嘴、加热器、剪断器、陶瓷PTC外壳、陶瓷PTC、料腔和螺杆，机筒靠近一端的顶部设置有加料斗，机筒另一端的顶部安装有滚轮架，滚轮架的一端对称安装有两个送料的滚轮，机筒的一端安装有机头，机头的底端安装有喷嘴，喷嘴的外部套接有加热器，机头底部的一侧安装有剪断器，机筒的外侧设置有陶瓷PTC外壳，陶瓷PTC外壳的内部安装有若干个陶瓷PTC，陶瓷PTC外壳的内部设置有料腔，陶瓷PTC外壳的中部安装有螺杆。

技术领域

本实用新型涉及沉积成型机，具体为连续纤维增强塑料的螺杆挤出熔融沉积成型机。

背景技术

最近，在增材制造技术方面与连续纤维增强复合材料领域有了越来越多的发展，并且在具有高度复杂几何图形的卫生领域，特别是在组织工程领域，增材制造技术也有良好的前景，但是商用AM机器通常需要大量材料才能开始工作和制造零件，此外，操作设置有限，并且受限于使用供应商和制造商的专有材料，商业上可获得的材料范围有限，其次原料需要是长丝，所以要求与喷嘴直径有一个狭窄的公差，以防止喷嘴堵塞。特别是材料的种类有限，使得很多终端用户不愿意使用长丝挤压3D打印的方式来生产零部件，这些限制阻碍了包括材料开发和过程在内的研究领域的发展，因此，开发具有更小尺寸且材料增强的开源3D打印机的技术变得很有价值，这种打印机允许少量的进料，输出多样的连续增强纤维来进行打印，并且可以自由选择软件、硬件开发和配置参数。此外，越来越多的与台式3D打印机相关的市场不断增加，这些设备使用不同的材料和沉积技术；因此，为解决此类问题，我们在传统的塑料挤出工艺中发现了一种较好的加工工艺，即连续纤维增强塑料的螺杆挤出熔融沉积成型机。

实用新型内容

针对上述情况，为克服现有技术的缺陷，本实用新型提供连续纤维增强塑料的螺杆挤出熔融沉积成型机，有效的解决了上述技术背景中提到的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：本实用新型包括机筒，用于安装伺服电机的电机架以及电机架内部安装的用于提供动力的第一伺服电机，还包括加料斗、滚轮架、滚轮、机头、喷嘴、加热器、剪断器、陶瓷PTC外壳、陶瓷PTC、料腔和螺杆，机筒靠近一端的顶部设置有加料斗，机筒另一端的顶部安装有滚轮架，滚轮架的一端对称安装有两个送料的滚轮，机筒的一端安装有机头，机头的底端安装有喷嘴，喷嘴的外部套接有加热器，机头底部的一侧安装有剪断器，机筒的外侧设置有陶瓷PTC外壳，陶瓷PTC外壳的内部安装有若干个陶瓷PTC，陶瓷PTC外壳的内部设置有料腔，陶瓷PTC外壳的中部安装有螺杆。

优选的，所述螺杆的一端通过减速器与第一伺服电机连接。

优选的，所述螺杆的直径为12mm，螺杆的进料段长度为36mm，塑化段长度为90mm，计量段长度为54mm，螺杆的压缩比为ε=2.5。

优选的，所述螺杆为一种氮化钢或碳素钢材质的构件。

有益效果：本实用新型使用时，依靠螺杆挤出机原理、连续纤维增强的热塑性复合材料的加工、可替换喷头、加热器、陶瓷PTC以及纤维丝输送与剪断器等设计，熔融沉积成型机的应用，通过相比于传统FDM打印机的厂家长丝供料，本产品可将颗粒状（粉状）原料由加料斗加入，同时第一伺服电机工作，第一伺服电机工作带动螺杆转动，螺杆转动将料腔内的颗粒状（粉状）原料向机头处输送，同时，陶瓷PTC工作，陶瓷PTC工作将对料腔内的颗粒状（粉状）原料加热熔融，在两个滚轮之间放入增强体材料，通过滚轮的转动将增强体材料输送给机头，将料腔内输送来的原料包裹在增强体材料上，同时在经过喷嘴时通过加热器进行加热熔融，由喷嘴喷出后即可行成增强丝，实现将颗粒状（粉状）原料通过螺杆连续挤出，随后进行连续纤维增强的增材制造过程，具备通过料斗直接连续加料功能，使其能够广泛加工并强化大范围的热塑性高分子材料，极大的拓宽了产品的多样性和可生产性。

附图说明