热塑性树脂基连续纤维预浸料的双喷头3D打印系统和方法

    公开(公告)号:CN106863772A

    公开(公告)日:2017-06-20

    申请号:CN201710106059.2

    申请日:2017-02-27

    Abstract: 本发明提出了一种热塑性树脂基连续纤维预浸料的双喷头3D打印系统和方法,其中双喷头为热塑性树脂基连续纤维预浸料打印喷头和热塑性纯树脂打印喷头,热塑性树脂基连续性纤维预浸料的打印喷头有热塑性树脂基连续纤维预浸料供料、导向、剪断、加热和打印压实的功能,所有的功能可以通过G代码控制。本方法为通过对要打印的结构件依据实际载荷情况做优化设计,然后根据力学优化结构进行热塑性树脂基连续纤维预浸料的3D打印,打印的结构件可使热塑性树脂基连续纤维达到最大的利用率,减少了原材料的使用,降低了加工成本;而且双喷头的设计可以实现具有悬臂结构件的打印,其中悬臂结构部分可以使用热塑性纯树脂打印喷头打印支撑。

    一种连续纤维预浸料3D打印喷头及其3D打印机、打印方法

    公开(公告)号:CN107379539A

    公开(公告)日:2017-11-24

    申请号:CN201710693358.0

    申请日:2017-08-14

    Abstract: 本发明公开了一种连续纤维预浸料3D打印喷头及其3D打印机、打印方法,该3D打印喷头包括转动机构、固定支座、散热装置、加热装置、导向通道和压轮,散热装置螺纹于固定支座的下端,加热装置连接于散热装置的下端,导向通道依次穿过固定支座、散热装置和加热装置,用于向下供给预浸料,压轮设置在加热装置的下端,并分布在导向通道的两侧,用于压实熔融态的连续纤维预浸料;固定支座上设有供料装置、剪断机构和剪断再供料装置,供料装置和剪断再供料装置用于提供向下供给的动力,剪断机构用于按需剪断预浸料。本发明实现了连续纤维预浸料3D打印,且提高了非金属3D打印的整体强度和层间剪切强度,降低了连续纤维预浸料结构件成型的技术难度。

    低温沉积制造中自动消除欠搭接/过堆积现象的装置方法

    公开(公告)号:CN103171150A

    公开(公告)日:2013-06-26

    申请号:CN201210520159.7

    申请日:2012-12-07

    Applicant: 上海大学

    Abstract: 本发明涉及低温沉积制造中自动消除欠搭接/过堆积现象的装置和方法。本装置包括快速充放气供料装置部分和控制部分,所述的快速充放气供料装置部分包括稳压源装置、气压调节装置、气压检测装置和储料装置。所述稳压源装置由空气压缩部分和相应调压阀组成,气压调节装置由一个充气阀,和一个排气阀连接构成;所述气压检测装置有连接在储料装置中一个料筒入口处的传感器构成;所述储料装置由料筒依次连接供料电磁阀和喷嘴组成;稳压源装置输出口与气压调节装置输入口。本发明实现了压力的快速,按需,定量调节,有效补偿了流体流速对压力变化的响应滞后,能够有效克服低温沉积制造过程中过堆积和欠搭接现象。

    面向真空注型的自动气泡消除系统及方法

    公开(公告)号:CN101670636B

    公开(公告)日:2011-10-26

    申请号:CN200910196583.9

    申请日:2009-09-27

    Applicant: 上海大学

    Abstract: 本发明涉及一种面向真空注型的自动气泡消除系统及方法。本系统由图像采集模块、处理器模块和执行模块组成。采集模块采集气泡图像,经处理器模块处理,并监控整个消泡过程,向执行模块发送控制信号,由执行模块完成自动循环消泡和浇注任务。本方法操作步骤为:①图像采集模块的安装和相关参数设置;②利用人机界面设置初始工艺参数;③气泡自动检测和消除。本发明实现全自动真空注型气泡检测和消除,提高注型效率,降低制品废品率。

    基于五轴打印平台的无支撑3D打印方法

    公开(公告)号:CN107825701B

    公开(公告)日:2019-11-19

    申请号:CN201710814686.1

    申请日:2017-09-12

    Applicant: 上海大学

    Abstract: 本发明涉及一种基于五轴打印平台的无支撑3D打印方法。本方法的操作步骤为:提取特征边、对模型进行分块旋转切片处理、确定各分块打印模型转换关系、重新组合G代码。通过五轴打印平台,可以通过平台的A、C轴旋转对应的角度,将需要支撑的模型旋转至有基底的平面上,从而实现无支撑打印。本方法的优势在于可以大大减少打印时间、节省打印材料、无需去支撑操作、软硬件开源并且操作简单,适合大多数基于FDM工艺原理的3D打印机,具有很广泛的使用前景。

    一种短切碳纤维和热塑性复合材料混合的定向排列处理装置

    公开(公告)号:CN106891518B

    公开(公告)日:2019-08-06

    申请号:CN201710106058.8

    申请日:2017-02-27

    Abstract: 本发明涉及短切碳纤维和热塑性复合材料混合的定向排列处理装置,主要应用于碳纤维材料的3D打印,将短切碳纤维和树脂材料混合并制成一种可热塑性打印的丝材。该装置主要由热熔加热装置、气压挤出装置、非对称式均匀搅拌装置、短碳纳米管纤维极化处理装置和自动盘丝装置这五个装置构成,其中碳纤维复合材料的均匀混合和短切碳纤维的极化处理是材料改性的两个主要过程。本发明提高了短切碳纤维和复合材料混合的均匀程度、保证了短切碳纤维的碳纳米管结构在复合材料中的定向排列形式和实现了碳纤维和热塑性复合材料小规格丝材的预制。3D打印预制丝材可提高碳纤维结构件打印精度和碳纤维结构件的机械性能。

    基于有限元和系统辨识的电纺丝纤维闭环控制仿真方法

    公开(公告)号:CN102393648A

    公开(公告)日:2012-03-28

    申请号:CN201110386569.2

    申请日:2011-11-29

    Applicant: 上海大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于有限元和系统辨识的电纺丝纤维闭环控制仿真方法,其步骤:(1)采用matlab软件求解建立有限元电纺丝纤维运动模型,对电纺丝纤维运动过程的模拟,获得虚拟的实验系统;(2)基于虚拟的实验系统获得输入和输出数值,采用最小二乘的系统辨识方法处理输入和输出数值,得到系统的过程传递函数;(3)整定过程传递函数控制器;(4)把控制器作用在有限元电纺丝纤维运动模型上,实现对电纺丝纤维的闭环控制仿真。该方法将基于时间的PID控制作用直接反映到有限元运动模型中,进行闭环控制仿真,消除分别独立进行电纺丝纤维运动分析和控制器的局限,降低成本,解决现有装备中纤维直径的控制,为电纺丝纤维制造装备自动化提供支持。

    面向真空注型的自动气泡消除系统及方法

    公开(公告)号:CN101670636A

    公开(公告)日:2010-03-17

    申请号:CN200910196583.9

    申请日:2009-09-27

    Applicant: 上海大学

    Abstract: 本发明涉及一种面向真空注型的自动气泡消除系统及方法。本系统由图像采集模块、处理器模块和执行模块组成。采集模块采集气泡图像,经处理器模块处理,并监控整个消泡过程,向执行模块发送控制信号,由执行模块完成自动循环消泡和浇注任务。本方法操作步骤为:①图像采集模块的安装和相关参数设置;②利用人机界面设置初始工艺参数;③气泡自动检测和消除。本发明实现全自动真空注型气泡检测和消除,提高注型效率,降低制品废品率。

    一种连续纤维预浸料3D打印喷头及其3D打印机、打印方法

    公开(公告)号:CN107379539B

    公开(公告)日:2020-01-07

    申请号:CN201710693358.0

    申请日:2017-08-14

    Abstract: 本发明公开了一种连续纤维预浸料3D打印喷头及其3D打印机、打印方法,该3D打印喷头包括转动机构、固定支座、散热装置、加热装置、导向通道和压轮,散热装置螺纹于固定支座的下端,加热装置连接于散热装置的下端,导向通道依次穿过固定支座、散热装置和加热装置,用于向下供给预浸料,压轮设置在加热装置的下端,并分布在导向通道的两侧,用于压实熔融态的连续纤维预浸料;固定支座上设有供料装置、剪断机构和剪断再供料装置,供料装置和剪断再供料装置用于提供向下供给的动力,剪断机构用于按需剪断预浸料。本发明实现了连续纤维预浸料3D打印,且提高了非金属3D打印的整体强度和层间剪切强度,降低了连续纤维预浸料结构件成型的技术难度。

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