技术领域
[0001] 本发明涉及3D打印技术领域领域，特别是指连续纤维复合材料打印头。
相关背景技术
[0002] 目前，FDM工艺由于成本低、操作维护简单方便、原材料广泛、适用于小型打印等优点，已经成为增材制造中最为常用的打印工艺。其中，连续纤维由于其纤维的取向性，所打印产品的力学性能具有明显优势。但是常见的打印装置结构复杂，维护不便，工作效率低。在实际打印过程中，由于浸渍时间短，纤维与基体浸渍不够充分，导致打印产品的力学性能提升受限。
[0003] 因此，本专利提出一种双通道单喷头结构的纤维复合材料3D打印头机构，以实现连续纤维复合材料稳定高效的3D打印需求。
具体实施方式
[0024] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0025] 实施例1
[0026] 如图1‑5所示，本发明实施例提供了一种双通道单喷头结构的纤维复合材料3D打印头机构，包括打印外壳4；
[0027] 所述打印外壳4上端设有两个安装孔，每个安装孔中配合设有一个进气料筒1，所述进气料筒1上端通过螺纹连接一个封盖，每个封盖中间位置设有用于连接独立气压驱动部件的进气端口，以便向进气料筒1内部输送气体，每个封盖上端与独立气压驱动部件连通；
[0028] 可以通过增加气压来提高成型压力来解决浸渍不充分的问题。独立的双通道气压控制不仅有效平衡熔融基体材料在公共腔室的流动，防止基体材料回流至料筒中；而且不同加热温度下，基体材料的熔融粘度也会发生相应变化，通过调节两个料筒的独立气压，相应的熔融粘度适配相应的气压，可确保在打印中挤出的材料均匀，提高了打印的精度和一致性，还能适应不同材料和工艺参数的变化，满足复杂打印需求；
[0029] 这里的独立指的是独立的气压控制，不是指气道，即使两个气道最终在某个公共腔室中连通，它们在到达那个腔室之前仍然是独立的。由于独立控制的气压，导致压力较高的气道主导材料流动，满足熔融基体材料的流动条件；
[0030] 所述进气料筒1内部设有用于存放打印丝的送丝支架2，通过送丝支架2对丝料进行存储；
[0031] 送丝支架2包括一个用于缠绕连续纤维的滚筒2.1，所述滚筒2.1中心轴两端与支架件2.2上端连接，所述支架件2.2包括两个支撑环，两个支撑环之间通过多个支撑杆连接，所述支撑环与进气料筒1内径相匹配，以便使得支架件2.2卡在进气料筒内部，便于后期的拆装；
[0032] 滚筒送丝机构利用熔融流动基体包覆纤维进行送丝，有效避免因机械应力过大而导致增强纤维断裂。支架确保连续纤维稳定地沿料筒轴线通过，并顺利通过进气料筒的出口，实现同轴稳定送丝，防止纤维在基体中铺设时偏离中心。偏离中心的连续纤维将不能有效承受和传递载荷，无法充分发挥纤维的承载能力，同时纤维在基体中的不均匀分布也会导致应力集中，造成缺陷生成；
[0033] 增强送丝是由于熔融基体包覆连续纤维，基体材料对纤维的浸渍产生界面键合作用，由纤维来传递载荷，有效提升机械性能。这里的包裹结构是已经实现出来的，由于气压差的存在，其中左侧料筒的基体材料已经熔融流动充满公共腔室，此时在公共腔室中已经对右侧料筒输出的连续纤维完成包裹，在进气压力的驱动下，熔融基体材料裹挟纤维挤出打印头，由于所送纤维沿料筒轴线，可保证同轴稳定送丝；
[0034] 所述打印外壳4内部设有对进气料筒1下端外侧设有对基体材料进行加热的加热筒3；
[0035] 所述打印外壳4底部可拆卸设有一个出料盒5，出料盒5内部为一个公共腔室，所述出料盒5上端设有与对接料管，所述打印外壳4下端设有与对接料管相匹配的对接孔，所述进气料筒1底部的出料位置设有延伸至对接料管相匹配的出料底管；
[0036] 所述出料盒5底部设有一个与对出料管位置相对应的铝质保温头5.3，出料嘴为锥形结构，出料盒5两侧面设有与公共腔室相对应的连接螺孔，每个连接螺孔中配合设有一个快换螺钉5.2，当出料盒5内部出现堵塞的时候，通过将快换螺钉5.2拆卸下来，然后用清理杆沿着连接螺孔插入，将公共腔室内部的堆积物推出即可，方便了后期的维护；
[0037] 快速更换料筒设计：进气料筒1下端与公共腔室通过螺纹连接，允许在不中断打印过程中灵活更换料筒，减少停机时间，提高打印效率，满足不同材料的打印需求；公共腔室两侧装有快换螺钉，便于快速拆卸进行清理打印中的残料：
[0038] 工作原理/工作过程，在实际使用时，送丝支架2安装至右侧进气料筒1中，其送丝支架缠有事先安装好的丝料，通过对左侧进气料筒中的基体材料进行加热，加热熔融后的基体材料在气压驱动下流入公共腔室，经由送丝支架送出的连续纤维进入出料盒5中，与熔融基体材料进行浸渍；可以通过增加气压来提高成型压力来解决浸渍不充分的问题。独立的双气压控制不仅有效平衡熔融基体材料在公共腔室的流动，防止基体材料回流至料筒中；而且不同加热温度下，基体材料的熔融粘度也会发生相应变化，通过调节两个料筒的独立气压，相应的熔融粘度适配相应的气压，可确保在打印中挤出的材料均匀，提高了打印的精度和一致性，还能适应不同材料和工艺参数的变化，满足复杂打印需求。
[0039] 以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
