一种连续纤维复合材料3D打印张力控制装置和方法

    公开(公告)号:CN119704668B

    公开(公告)日:2025-04-29

    申请号:CN202510229503.4

    申请日:2025-02-28

    Applicant: 同济大学

    Abstract: 本发明涉及一种连续纤维复合材料3D打印张力控制装置和方法,装置包括:张力监测模块、预浸丝张力的实时调节模块、安装张力监测模块和实时调节模块的支架模块;实时调节模块与支架模块固定连接,张力监测模块安装在实时调节模块上方;作为待打印复合材料的预浸丝通过纤维导管依次穿过支架模块的第一纤维导管接头、张力监测模块、变径通道和纤维导管接头,最终通过打印头沉积到打印平台上。与现有技术相比,本发明集张力监测与实时调节于一体,可以测量并调节纤维微张力和负张力,具有结构设计紧凑,操作控制简便且不影响纤维自动进丝,灵敏度高等优点,有效保证了3D打印成型质量的同时提高了3D打印的稳定性。

    一种红外辅助加热的连续纤维热塑性复合材料3D打印头

    公开(公告)号:CN117140955A

    公开(公告)日:2023-12-01

    申请号:CN202311259601.X

    申请日:2023-09-27

    Applicant: 同济大学

    Abstract: 本发明涉及一种红外辅助加热的连续纤维热塑性复合材料3D打印头,包括与3D打印机连接的顶架,沿连续纤维丝束进给方向依次设置的进丝模块和打印挤出模块,以及用于辅助加热的红外热辐射模块。本发明通过红外热辐射模块向已沉积层与打印层纤维基体辐射大量热量,可以预热已沉积层,降低打印层温度梯度,进而提高打印制品的层间性能和力学性能,同时在走丝通路上设计有可通入保护气体的通气导管,可以在打印过程中引入保护气体从而抑制热塑性基体的高温降解行为和氧化行为。与现有技术相比,本发明的3D打印头集红外加热与保护气体环境为一体,具有结构设计紧凑,操控控制简便,可打印性能优异的复材制件等优点。

    超声辅助浸渍的复合材料3D打印装置

    公开(公告)号:CN110328843B

    公开(公告)日:2021-06-18

    申请号:CN201910554138.9

    申请日:2019-06-25

    Applicant: 同济大学

    Abstract: 本发明涉及一种超声辅助浸渍的复合材料3D打印装置,包括:打印支座、复合模块及超声振动模块,所述超声振动模组包括振动杆、变幅杆及振动发生器,所述振动杆的外表面与所述共混单元的熔腔内壁间隙配合,且所述振动杆远离所述喷嘴的一端凸于所述共混单元外,所述振动发生器固定设置于所述打印支座上,所述变幅杆的一端与所述振动发生器连接,所述变幅杆的另一端与所述振动杆远离所述喷嘴的一端连接。本发明通过辅助超声振动,促进了纤维与熔融树脂的充分浸润,降低了成型复合材料内部缺陷,提高了复合材料制件的力学性能和成型效率;同时很好地控制超声振动方向为纯扭转振动,且超声能量只作用于纤维与熔融基体,保证了3D打印复合材料的成型精度。

    一种多丝束连续纤维复合材料3D打印头及其使用方法

    公开(公告)号:CN117227165A

    公开(公告)日:2023-12-15

    申请号:CN202311241093.2

    申请日:2023-09-25

    Applicant: 同济大学

    Abstract: 本发明涉及一种多丝束连续纤维复合材料3D打印头及其使用方法,包括沿连续纤维复合材料丝束进给方向依次连接的多丝束剪丝模组(1)、散热模组(2)和挤出喷头模组(3)。多丝束剪丝模组(1)内包括巧妙设置的剪丝机构(16),在驱动装置的驱动下进行顺时针及逆时针方向的旋转,并配合不同的旋转角度完成丝束的剪断,可实现一次剪断单丝、双丝或三丝三种工作模式。与现有技术相比,本发明可以同时挤出一根或多根连续纤维丝束,进行打印和成型构建,有效保障了打印精度的同时提高了复合材料的成形效率。

    一种3D打印纤维复合格栅增强热塑薄壁结构的制造方法

    公开(公告)号:CN114103154A

    公开(公告)日:2022-03-01

    申请号:CN202111440446.2

    申请日:2021-11-30

    Applicant: 同济大学

    Abstract: 本发明涉及一种3D打印纤维复合格栅增强热塑薄壁结构的制造方法,该方法为:利用连续纤维3D打印技术,制备与薄壁结构形状匹配的连续纤维复合材料格栅,将连续纤维复合材料格栅与热塑薄壁结构感应焊接,得到3D打印纤维复合格栅增强热塑薄壁结构。本发明利用高频交变电场下纤维复合材料格栅的自发热原理,实现指定位置热塑性材料的局部二次熔融,从而在增强格栅与薄壁结构间形成良好界面结合。与现有技术相比,本发明方法制造效率高,成本低,获得的结构具有轻质、高强、高刚和性能可设计性强等特点。

    超声辅助浸渍的复合材料3D打印装置

    公开(公告)号:CN110328843A

    公开(公告)日:2019-10-15

    申请号:CN201910554138.9

    申请日:2019-06-25

    Applicant: 同济大学

    Abstract: 本发明涉及一种超声辅助浸渍的复合材料3D打印装置,包括:打印支座、复合模块及超声振动模块,所述超声振动模组包括振动杆、变幅杆及振动发生器,所述振动杆的外表面与所述共混单元的熔腔内壁间隙配合,且所述振动杆远离所述喷嘴的一端凸于所述共混单元外,所述振动发生器固定设置于所述打印支座上,所述变幅杆的一端与所述振动发生器连接,所述变幅杆的另一端与所述振动杆远离所述喷嘴的一端连接。本发明通过辅助超声振动,促进了纤维与熔融树脂的充分浸润,降低了成型复合材料内部缺陷,提高了复合材料制件的力学性能和成型效率;同时很好地控制超声振动方向为纯扭转振动,且超声能量只作用于纤维与熔融基体,保证了3D打印复合材料的成型精度。

    用于联轴器的中间轴及包含其的联轴器

    公开(公告)号:CN118912113A

    公开(公告)日:2024-11-08

    申请号:CN202411323641.0

    申请日:2024-09-23

    Applicant: 同济大学

    Abstract: 本发明提供了一种用于联轴器的中间轴及该中间轴及包含该中间轴的联轴器,属于联轴器技术领域。本发明的中间轴由复合材料制成,复合材料为碳纤维增强树脂基复合材料。本发明通过采用复合材料代替传统的金属材质制备而成的中间轴,能够有效的减轻联轴器的重量兼顾动力学特性。

    一种3D打印植物纤维复合吸声板材、制备方法及应用

    公开(公告)号:CN118063926B

    公开(公告)日:2024-07-19

    申请号:CN202410467602.1

    申请日:2024-04-18

    Applicant: 同济大学

    Abstract: 本发明属于吸声材料技术领域,具体涉及一种3D打印植物纤维复合吸声板材、制备方法及应用;所述3D打印植物纤维复合吸声板材的制备原料包括下述成分:麻纱线40‑45份、聚乳酸10‑13份、硅烷偶联剂10‑15份、滑石粉5‑10份、交联剂1‑3份、分散剂1‑3份、聚四氟乙烯15‑20份、聚醚醚酮20‑30份、阻燃剂8‑14份。本发明利用3D打印技术有效降低纤维束间孔隙并保留纤维束内孔隙,使材料力学性能提升并获得良好的低频吸声效果。本发明提出的植物纤维复合吸声板材不仅具有良好的耐磨性能,而且还具有良好的抗低温效果,能够防止使用该植物纤维复合吸声板材制备的外壳在低温下发生开裂的现象。本发明提出的植物纤维复合吸声板材制备的建材还具有较好的阻燃性和抑烟性能。

    一种3D打印纤维复合材料格栅增强热塑薄壁结构的制造方法

    公开(公告)号:CN114103154B

    公开(公告)日:2022-11-18

    申请号:CN202111440446.2

    申请日:2021-11-30

    Applicant: 同济大学

    Abstract: 本发明涉及一种3D打印纤维复合材料格栅增强热塑薄壁结构的制造方法,该方法为:利用连续纤维3D打印技术,制备与薄壁结构形状匹配的连续纤维复合材料格栅,将连续纤维复合材料格栅与热塑薄壁结构感应焊接,得到3D打印纤维复合材料格栅增强热塑薄壁结构。本发明利用高频交变电场下纤维复合材料格栅的自发热原理,实现指定位置热塑性材料的局部二次熔融,从而在增强格栅与薄壁结构间形成良好界面结合。与现有技术相比,本发明方法制造效率高,成本低,获得的结构具有轻质、高强、高刚和性能可设计性强等特点。

    一种纤维增强热固性树脂基复合材料界面剪切强度测试装置及方法

    公开(公告)号:CN105928800B

    公开(公告)日:2018-12-04

    申请号:CN201610241141.1

    申请日:2016-04-19

    Applicant: 同济大学

    Abstract: 本发明涉及一种纤维增强热固性树脂基复合材料界面剪切强度测试装置及方法。包括树脂模具、支撑板、空心丝杆、套筒、弹簧夹、底托板,空心丝杆与支撑板刚接,套筒通过内螺纹与空心丝杆连接,支撑板由螺钉固定垂直置于底托板上方,树脂模具嵌入在支撑板中间并置于底托板之上,纤维经钢针引导通过空心丝杆刺穿树脂模具壁,嵌入一定长度,弹簧夹夹持套筒外部纤维的自由端。测试方法基于单纤维拔出技术,按以下步骤进行:纤维埋入树脂模具,调控埋入长度;浇注树脂,制备测试试样;脱模,进行单纤维拔出试验,计算复合材料界面剪切强度。本发明装置构造简单,解决了纤维单丝拔出试验试样制备困难等问题,界面测试方法操作方便、快捷。

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