一种用于打印碳纤维的3D打印机

摘要

一种用于打印碳纤维的3D打印机，属于熔融堆积快速成型设备技术领域。包括底座，在底座上且位于底座朝向上的一侧设置有载物台；驱动机构，设在底座上；打印机构，设在驱动机构上，特点：打印机构包括打印头、用于向打印头喂送碳纤维丝的送丝装置和用于将由送丝装置送出的碳纤维丝剪断的碳纤维丝剪切装置，打印头设在驱动机构上，送丝装置在对应于打印头的上方的位置设在驱动机构上，碳纤维丝剪切装置伴随于送丝装置且在对应于送丝装置的一侧的位置设在驱动机构上。由送丝装置将作为打印用耗材的碳纤维丝稳定而可靠地向打印头的方向输送并且在输送过程中不会对碳纤维丝造成挤压变形；保障打印头顺利打印；能满足对碳纤维产品的打印要求。

主权项

一种用于打印碳纤维的3D打印机，包括一底座(1)，在该底座(1)上并且位于底座(1)朝向上的一侧设置有一用于承载打印物的载物台(11)；一驱动机构(2)，该驱动机构(2)设置在所述的底座(1)上；一打印机构(3)，该打印机构(3)设置在所述的驱动机构(2)上，其特征在于：所述的打印机构(3)包括打印头(31)、用于向打印头(31)喂送碳纤维丝的送丝装置(32)和用于将由送丝装置(32)送出的碳纤维丝剪断的碳纤维丝剪切装置(33)，打印头(31)设置在所述的驱动机构(2)上，送丝装置(32)在对应于打印头(31)的上方的位置设置在驱动机构(2)上，碳纤维丝剪切装置(33)伴随于送丝装置(32)并且在对应于送丝装置(32)的一侧的位置设置在驱动机构(2)上；所述的驱动机构(2)包括直线电机座(21)、直线电机(22)、旋转电机座(23)、近端旋转电机(24)、近端旋转臂(25)、远端旋转电机(26)和远端旋转臂(27)，直线电机座(21)以纵向状态固定在所述底座(1)上，直线电机(22)设置在直线电机座(21)朝向近端旋转臂(25)的一侧，旋转电机座(23)固定在直线电机(22)上，近端旋转电机(24)固定在旋转电机座(23)上，并且该近端旋转电机(24)的近端旋转电机轴(241)与近端旋转臂(25)左端固定连接，远端旋转电机(26)与近端旋转臂(25)的右端固定，并且该远端旋转电机(26)的远端旋转电机轴(261)与远端旋转臂(27)的左端固定连接，而远端旋转臂(27)的右端以水平悬臂状态对应于所述载物台(11)的上方，所述的打印机构(3)的打印头(31)设置在所述远端旋转臂(27)的右端朝向下的一侧，而所述的送丝装置(32)以及碳纤维丝剪切装置(33)设置在远端旋转臂(27)的右端朝向上的一侧；所述远端旋转臂(27)的右端并且在对应于所述打印机构(3)的打印头(31)的位置开设有一打印头固定柱孔(271)，所述的打印头(31)包括压轮架(311)、压轮(312)、加热器固定座(313)、加热器(314)和风扇(315)，压轮(312)通过压力轮轴(3121)转动地支承在压轮架(311)上，在该压轮(312)的长度方向的居中位置并且围绕压轮(312)的圆周方向构成有一凹陷于压轮(312)的表面的碳纤维丝槽(3122)，加热器固定座(313)固定在压轮架(311)朝向所述远端旋转臂(27)的一侧，在该加热器固定座(313)的上端以窄缩状态构成有一直径小于加热器固定座(313)的直径的打印头固定柱(3131)，藉由该打印头固定柱(3131)探入所述打印头固定柱孔(271)内而将压轮架(311)与所述远端旋转臂(27)的右端朝向下的一侧固定，在打印头固定柱(3131)的轴向中央开设有一碳纤维导引孔(31311)，该碳纤维导引孔(31311)途经开设在加热器固定座(313)的轴向中央的孔与压轮架(311)的压轮架腔(3111)相通，藉由该碳纤维导引孔(31311)将由所述送丝装置(32)送出的并且由所述碳纤维剪切装置(33)剪断的碳纤维丝引入所述的压轮(312)，加热器(314)的中央位置构成有一加热器固定孔(3141)，该加热器固定孔(3141)套置在所述加热器固定座(313)上，风扇(315)固定在远端旋转臂(27)的右端朝向下的一侧，并且该风扇(315)的风扇出风口(3151)与所述压轮(312)的侧面相对应，所述的送丝装置(32)与所述打印头固定柱孔(271)的上方相对应，而所述的碳纤维丝剪切装置(33)对应于打印头固定柱孔(271)的左侧；所述的加热器(314)上配设有一根或以上的加热棒(3142)和一温度信号采集器(3143)；所述的风扇(315)为压电喷射风扇；所述的温度信号采集器(3143)为温度传感器；所述的送丝装置(32)包括基座(321)、压电陶瓷固定座架(322)、上限位压电陶瓷(323)、驱动压电陶瓷(324)、下限位压电陶瓷(325)、碳纤维丝导向柱(326)、定位套(327)和弹簧(328)，基座(321)固定在所述远端旋转臂(27)的右端朝向上的一侧，并且同时对应于所述打印头固定柱孔(271)的右侧，压电陶瓷固定座架(322)固定在基座(321)的顶部，在该压电陶瓷固定座架(322)朝向所述碳纤维丝剪切装置(33)的一侧自上而下以水平悬臂状态依次固定有一上限位压电陶瓷支承臂(3221)、一第一柔性铰链(3222)和一第二柔性铰链(3223)，该上限位压电陶瓷支承臂(3221)、第一柔性铰链(3222)和第二柔性铰链(3223)彼此处于同一纵轴线上，上限位压电陶瓷(323)设置在上限位压电陶瓷支承臂(3221)上，驱动压电陶瓷(324)在对应于上限位压电陶瓷(323)的下方的位置设在第一柔性铰链(3222)上并且与上限位压电陶瓷(323)接触，下限位压电陶瓷(325)在对应于驱动压电陶瓷(324)的下方的位置设置在第二柔性铰链(3223)上并且与驱动压电陶瓷(324)接触，碳纤维导向柱(326)的顶部构成有一导向柱固定臂(3261)，该导向柱固定臂(3261)与所述基座(321)的顶部固定，而碳纤维导向柱(326)的下部与定位套(327)相配合，并且在碳纤维导向柱(326)的高度方向的中央位置开设有一导向柱导丝孔(3262)，定位套(327)位于基座(321)的左侧，并且对应于所述打印头固定柱孔(271)的上方，该定位套(327)的上端构成有一弹簧腔(3271)，下端的中央位置开设有一定位套导丝孔(3272)，该定位套导丝孔(3272)的上端与弹簧腔(3271)相通，下端构成为与外界相通的导丝孔出口(32721)，该导丝孔出口(32721)与所述的打印头固定柱孔(271)相对应，并且同时与所述的碳纤维导引孔(31311)相对应，弹簧(328)位于弹簧腔(3271)内并且套置在碳纤维导向柱(326)的下部，所述碳纤维丝导向柱(326)的下部探入所述弹簧腔(3271)内与定位套(327)相配合。