一种碳纤维3D打印耗材及其制备系统与制备方法
技术领域
本发明涉及碳纤维3D打印耗材制备，更具体的说是一种碳纤维3D打印耗材及其制备系统与制备方法。
背景技术
碳纤维是一种含碳量高达到95％且高模量纤维、高强度的新型纤维材料。其是用片状石墨微晶等有机纤维沿纤维轴向方向堆砌而成，通过碳化及石墨化处理而得到的微晶石墨材料。如今将强度更高的碳纤维材料用于3D打印技术，由于其独特的复合材料构成，用户也可以通过定制以用于各种应用，包括热和化学腐蚀等环境。其制造过程中需要进行浸胶，浸胶过程中需要对材料进行标记或检测，现有技术中对材料进行标记或检测时对操作具有一定要求，需要熟练的工作人员进行操作。
发明内容
本发明的目的是提供一种碳纤维3D打印耗材及其制备系统与制备方法，可以简化标记或检测的操作，降低操作难度。
本发明的目的通过以下技术方案来实现：
一种碳纤维3D打印耗材制备系统，包括浸胶箱、调节高架、传动台、多位杆、推调机构、标记器和自动触发器，所述浸胶箱上端的中部固接调节高架，调节高架上螺纹连接传动台，多位杆镜像对称设置有两个，两个多位杆的上端均铰接在传动台上，推调机构中部的前端固接在传动台上，推调机构的左右两侧分别滑动连接在两个多位杆上，标记器连接在浸胶箱的右侧，自动触发器固接在浸胶箱上，触发器与标记器传动连接。
所述浸胶箱包括浸胶箱本体、凸座Ⅰ、限导轮Ⅰ、凸座Ⅱ、限导轮Ⅱ和连接台，浸胶箱本体上端的左端固接凸座Ⅰ，凸座Ⅰ的上侧转动连接限导轮Ⅰ，浸胶箱本体上端的右端固接凸座Ⅱ，凸座Ⅱ的上侧转动连接限导轮Ⅱ，凸座Ⅱ右端的下侧一体连接连接台。
所述调节高架包括高架本体、丝杠、带轮、传动带和电机Ⅰ，高架本体镜像对称设置有两个，丝杠设置有两个，每个丝杠的两端分别与两个高架本体的上侧转动连接，两个丝杠的后端均固接一个带轮，两个带轮通过传动带传动带传动连接，电机Ⅰ固接在高架本体上，电机Ⅰ的输出轴与其中一个丝杠固接。
所述传动台包括传动台本体、丝杠Ⅱ、电机Ⅱ、移动块、下延板和限导轮Ⅲ，传动台本体的中部转动连接丝杠Ⅱ，电机Ⅱ固接在传动台本体的上端，电机Ⅱ的输出轴与丝杠Ⅱ固接，移动块与丝杠Ⅱ螺纹连接，移动块滑动连接在传动台本体的中部，下延板固接在移动块的后端，限导轮Ⅲ转动连接在下延板的下端。
所述多位杆包括多位杆本体、直槽口和限导轮Ⅳ，多位杆本体上设置直槽口，限导轮Ⅳ转动连接在限导轮Ⅳ多位杆本体的下端；两个多位杆本体的上端分别铰接在下延板上侧的左右两侧。
所述推调机构包括中板、电动伸缩杆、端台和凸杆，中板的左右两端均固接一个电动伸缩杆，两个电动伸缩杆的外端均固接一个端台，两个端台的前端均固接一个凸杆，两个凸杆分别滑动连接在两个直槽口内，中板固接在下延板下侧的中部。
所述标记器包括外管、卡部、压缩弹簧Ⅰ、内管、底部、压缩弹簧Ⅱ、标记海绵和吸液棉，所述外管的外表面固接卡部，压缩弹簧Ⅰ套在外管上，压缩弹簧Ⅰ的上下两端分别与内管的上端外管的下端接触，内管滑动连接在外管内，内管的下端固接底部，底部的上端面与外管的下端面贴合，压缩弹簧Ⅱ套在内管上，压缩弹簧Ⅱ的上端与内管的上端贴合，标记海绵固接在内管的上端，标记海绵的下端固接吸液棉，吸液棉延伸至外管内部的下侧，外管滑动连接在连接台上，压缩弹簧Ⅰ的上端与连接台的下端接触。
所述自动触发器包括基底、电机Ⅲ和偏心轮，电机Ⅲ固接在基底上，偏心轮固接在电机Ⅲ的输出轴上，偏心轮与底部接触，基底固接在浸胶箱本体的右端。
采用上述碳纤维3D打印耗材制备系统制备碳纤维3D打印耗材的方法，该方法包括以下步骤：
步骤一、向浸胶箱内加入浸胶所用的材料；
步骤二、利用浸胶箱、传动台和多位杆对碳纤维3D打印耗材进行引导完成浸胶工艺；
步骤三、利用标记器手动对浸胶后的碳纤维3D打印耗材进行标记，或利用自动触发器对浸胶后的碳纤维3D打印耗材进行自动标记。
采用上述碳纤维3D打印耗材制备方法制备的碳纤维3D打印耗材，该碳纤维3D打印耗材浸胶时所用材料主要为树脂。
本发明一种碳纤维3D打印耗材制备系统的有益效果为：
两个限导轮Ⅳ的位置可在两个方向上同步的适应性调节，进而调节两个限导轮Ⅳ与限导轮Ⅲ的高度平齐，两个限导轮Ⅳ与限导轮Ⅲ在左右方向上拉开距离同时对碳纤维3D打印耗材进行下压，增加碳纤维3D打印耗材在浸胶所用材料的长度，增加浸胶距离；可手动向上拨动底部，海绵将颜料涂在限导轮Ⅱ上，因浸胶后的碳纤维3D打印耗材易刮带下颜料，使所述颜料附着在自身上，形成标记，便于后续对该位置进行测量直径或进行切割等操作。
附图说明
下面结合附图和具体实施方法对本发明做进一步详细的说明。
图1是本发明一种碳纤维3D打印耗材制备系统的整体结构示意图；
图2是本发明的部分结构示意图一；
图3是本发明的部分结构示意图二；
图4是本发明的部分结构示意图三；
图5是本发明的部分结构示意图四；
图6是本发明的部分结构示意图五；
图7是本发明的部分结构示意图六；
图8是本发明的部分结构示意图七；
图9是本发明的部分结构示意图八。
图中：浸胶箱1；浸胶箱本体101；凸座Ⅰ102；限导轮Ⅰ103；凸座Ⅱ104；限导轮Ⅱ105；连接台106；调节高架2；高架本体201；丝杠202；带轮203；传动带204；电机Ⅰ205；传动台3；传动台本体301；丝杠Ⅱ302；电机Ⅱ303；移动块304；下延板305；限导轮Ⅲ306；多位杆4；多位杆本体401；直槽口402；限导轮Ⅳ403；推调机构5；中板501；电动伸缩杆502；端台503；凸杆504；标记器6；外管601；卡部602；压缩弹簧Ⅰ603；内管604；底部605；压缩弹簧Ⅱ606；标记海绵607；吸液棉608；自动触发器7；基底701；电机Ⅲ702；偏心轮703。
具体实施方式
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
下面结合附图对本发明作进一步详细说明。
具体实施方式一：
如图1-9所示，一种碳纤维3D打印耗材制备系统，包括浸胶箱1、调节高架2、传动台3、多位杆4、推调机构5、标记器6和自动触发器7，所述浸胶箱1上端的中部固接调节高架2，调节高架2上螺纹连接传动台3，多位杆4镜像对称设置有两个，两个多位杆4的上端均铰接在传动台3上，推调机构5中部的前端固接在传动台3上，推调机构5的左右两侧分别滑动连接在两个多位杆4上，标记器6连接在浸胶箱1的右侧，自动触发器7固接在浸胶箱1上，触发器7与标记器6传动连接。
具体实施方式二：
如图1-9所示，所述浸胶箱1包括浸胶箱本体101、凸座Ⅰ102、限导轮Ⅰ103、凸座Ⅱ104、限导轮Ⅱ105和连接台106，浸胶箱本体101上端的左端固接凸座Ⅰ102，凸座Ⅰ102的上侧转动连接限导轮Ⅰ103，浸胶箱本体101上端的右端固接凸座Ⅱ104，凸座Ⅱ104的上侧转动连接限导轮Ⅱ105，凸座Ⅱ104右端的下侧一体连接连接台106。向浸胶箱本体101内加入浸胶所用材料，将碳纤维3D打印耗材由左至右搭在限导轮Ⅰ103上。
具体实施方式三：
如图1-9所示，所述调节高架2包括高架本体201、丝杠202、带轮203、传动带204和电机Ⅰ205，高架本体201镜像对称设置有两个，丝杠202设置有两个，每个丝杠202的两端分别与两个高架本体201的上侧转动连接，两个丝杠202的后端均固接一个带轮203，两个带轮203通过传动带204传动带传动连接，电机Ⅰ205固接在高架本体201上，电机Ⅰ205的输出轴与其中一个丝杠202固接。启动电机Ⅰ205，电机Ⅰ205的输出轴带动与其连接的丝杠202转动，进而利用带轮203和传动带204使两个丝杠202同步转动，两个丝杠202带动传动台3前后运动。
具体实施方式四：
如图1-9所示，所述传动台3包括传动台本体301、丝杠Ⅱ302、电机Ⅱ303、移动块304、下延板305和限导轮Ⅲ306，传动台本体301的中部转动连接丝杠Ⅱ302，电机Ⅱ303固接在传动台本体301的上端，电机Ⅱ303的输出轴与丝杠Ⅱ302固接，移动块304与丝杠Ⅱ302螺纹连接，移动块304滑动连接在传动台本体301的中部，下延板305固接在移动块304的后端，限导轮Ⅲ306转动连接在下延板305的下端。使传动台3前后运动，进而使限导轮Ⅲ306与限导轮Ⅰ103重合在一个平面上，将碳纤维3D打印耗材抵在限导轮Ⅲ306的下端，启动电机Ⅱ303，电机Ⅱ303的输出轴带动丝杠Ⅱ302转动，丝杠Ⅱ302带动移动块304上下运动，其结果是限导轮Ⅲ306可上下运动，利用限导轮Ⅲ306下压碳纤维3D打印耗材进入至浸胶箱本体101内进行浸胶，可改变碳纤维3D打印耗材在浸胶箱本体101内部高度上的位置，适应不同深度的浸胶所用的材料，碳纤维3D打印耗材的右端搭在限导轮Ⅱ105上，便于后续的收集或运输至下一个工艺位置上。
具体实施方式五：
如图1-9所示，所述多位杆4包括多位杆本体401、直槽口402和限导轮Ⅳ403，多位杆本体401上设置直槽口402，限导轮Ⅳ403转动连接在限导轮Ⅳ403多位杆本体401的下端；两个多位杆本体401的上端分别铰接在下延板305上侧的左右两侧。
具体实施方式六：
如图1-9所示，所述推调机构5包括中板501、电动伸缩杆502、端台503和凸杆504，中板501的左右两端均固接一个电动伸缩杆502，两个电动伸缩杆502的外端均固接一个端台503，两个端台503的前端均固接一个凸杆504，两个凸杆504分别滑动连接在两个直槽口402内，中板501固接在下延板305下侧的中部。启动电动伸缩杆502，两个电动伸缩杆502可分别带动两个凸杆504左右运动，进而利用两个凸杆504分别带动两个多位杆本体401进行展开或闭合，当两个多位杆本体401同步展开时，两个多位杆本体401会同步互相远离且向上运动，其目的是调节两个限导轮Ⅳ403的位置，进而调节两个限导轮Ⅳ403与限导轮Ⅲ306的高度平齐，两个限导轮Ⅳ403与限导轮Ⅲ306在左右方向上拉开距离同时对碳纤维3D打印耗材进行下压，增加碳纤维3D打印耗材在浸胶所用材料的长度，增加浸胶距离。当因场地限制浸胶箱本体101的长度不足，可单独调节一个限导轮Ⅳ403与限导轮Ⅲ306下压加碳纤维3D打印耗材。当单独调节两个限导轮Ⅳ403时，使位于左侧的限导轮Ⅳ403与限导轮Ⅲ306拉开距离增加碳纤维3D打印耗材的浸胶长度，使位于右侧的限导轮Ⅳ403与限导轮Ⅲ306缩短距离，于此同时位于右侧的限导轮Ⅳ403可处于限导轮Ⅲ306的下方，使碳纤维3D打印耗材在位于右侧的限导轮Ⅳ403的上方，当碳纤维3D打印耗材移动出浸胶所用的材料且自身用光后，其左端的活动端向右运动脱离限导轮Ⅰ103，然后脱离位于右侧的限导轮Ⅳ403，因位于右侧的限导轮Ⅳ403可垫高碳纤维3D打印耗材，碳纤维3D打印耗材在浸胶后倾斜向右上方运动不会与浸胶箱本体101的内端面接触，便于将多余的材料滴落回浸胶箱本体101内。也可调节两个限导轮Ⅳ403均位于限导轮Ⅲ306的上方，进而使碳纤维3D打印耗材位于两个限导轮Ⅳ403的下方并位于限导轮Ⅲ306的上方，使碳纤维3D打印耗材张紧，此时使两个限导轮Ⅳ403同步靠近且向下运动，进而可对张紧的碳纤维3D打印耗材进行质量测试。当传动台3前后运动时，多位杆4会随传动台3前后运动，进而使限导轮Ⅲ306和限导轮Ⅳ403均靠近浸胶箱本体101，的前侧或后侧，便于对限导轮Ⅲ306和限导轮Ⅳ403进行维护清洁。限导轮Ⅲ306和限导轮Ⅳ403对碳纤维3D打印耗材的协同引导不易乱线。
具体实施方式七：
如图1-9所示，所述标记器6包括外管601、卡部602、压缩弹簧Ⅰ603、内管604、底部605、压缩弹簧Ⅱ606、标记海绵607和吸液棉608，所述外管601的外表面固接卡部602，压缩弹簧Ⅰ603套在外管601上，压缩弹簧Ⅰ603的上下两端分别与内管604的上端外管601的下端接触，内管604滑动连接在外管601内，内管604的下端固接底部605，底部605的上端面与外管601的下端面贴合，压缩弹簧Ⅱ606套在内管604上，压缩弹簧Ⅱ606的上端与内管604的上端贴合，标记海绵607固接在内管604的上端，标记海绵607的下端固接吸液棉608，吸液棉608延伸至外管601内部的下侧，外管601滑动连接在连接台106上，压缩弹簧Ⅰ603的上端与连接台106的下端接触。向内管604内加入颜料，可手动向上拨动底部605，进而标记器6整体向左上方运动，标记海绵607接触限导轮Ⅱ105，标记海绵607通过吸液棉608吸取所述颜料，所述颜料进入海绵607内，海绵607将所述颜料涂在限导轮Ⅱ105上，因浸胶后的碳纤维3D打印耗材易刮带下颜料，使所述颜料附着在自身上，形成标记，便于后续对该位置进行测量直径或进行切割等操作。通过限导轮Ⅱ105传递颜料不会破坏浸胶后的碳纤维3D打印耗材。
具体实施方式八：
如图1-9所示，所述自动触发器7包括基底701、电机Ⅲ702和偏心轮703，电机Ⅲ702固接在基底701上，偏心轮703固接在电机Ⅲ702的输出轴上，偏心轮703与底部605接触，基底701固接在浸胶箱本体101的右端。利用电机Ⅲ702带动偏心轮703转动一圈可使标记海绵607向上运动一次进行标记，通过压缩弹簧Ⅰ603实现复位，压缩弹簧Ⅱ606增加标记海绵607在接触限导轮Ⅱ105具有一定的弹性力度，使所述颜料更好的挤附在限导轮Ⅱ105上。
具体实施方式九：
如图1-9所示，所述的碳纤维3D打印耗材制备系统制备碳纤维3D打印耗材的方法，该方法包括以下步骤：
步骤一、向浸胶箱1内加入浸胶所用的材料；
步骤二、利用浸胶箱1、传动台3和多位杆4对碳纤维3D打印耗材进行引导完成浸胶工艺；
步骤三、利用标记器6手动对浸胶后的碳纤维3D打印耗材进行标记，或利用自动触发器7对浸胶后的碳纤维3D打印耗材进行自动标记。
具体实施方式十：
如图1-9所示，碳纤维3D打印耗材制备方法制备的碳纤维3D打印耗材，该碳纤维3D打印耗材浸胶时所用材料主要为树脂。
本发明的一种碳纤维3D打印耗材制备系统，其工作原理为：
向浸胶箱本体101内加入浸胶所用材料，将碳纤维3D打印耗材由左至右搭在限导轮Ⅰ103上。启动电机Ⅰ205，电机Ⅰ205的输出轴带动与其连接的丝杠202转动，进而利用带轮203和传动带204使两个丝杠202同步转动，两个丝杠202带动传动台3前后运动。使传动台3前后运动，进而使限导轮Ⅲ306与限导轮Ⅰ103重合在一个平面上，将碳纤维3D打印耗材抵在限导轮Ⅲ306的下端，启动电机Ⅱ303，电机Ⅱ303的输出轴带动丝杠Ⅱ302转动，丝杠Ⅱ302带动移动块304上下运动，其结果是限导轮Ⅲ306可上下运动，利用限导轮Ⅲ306下压碳纤维3D打印耗材进入至浸胶箱本体101内进行浸胶，可改变碳纤维3D打印耗材在浸胶箱本体101内部高度上的位置，适应不同深度的浸胶所用的材料，碳纤维3D打印耗材的右端搭在限导轮Ⅱ105上，便于后续的收集或运输至下一个工艺位置上。启动电动伸缩杆502，两个电动伸缩杆502可分别带动两个凸杆504左右运动，进而利用两个凸杆504分别带动两个多位杆本体401进行展开或闭合，当两个多位杆本体401同步展开时，两个多位杆本体401会同步互相远离且向上运动，其目的是调节两个限导轮Ⅳ403的位置，进而调节两个限导轮Ⅳ403与限导轮Ⅲ306的高度平齐，两个限导轮Ⅳ403与限导轮Ⅲ306在左右方向上拉开距离同时对碳纤维3D打印耗材进行下压，增加碳纤维3D打印耗材在浸胶所用材料的长度，增加浸胶距离。当因场地限制浸胶箱本体101的长度不足，可单独调节一个限导轮Ⅳ403与限导轮Ⅲ306下压加碳纤维3D打印耗材。当单独调节两个限导轮Ⅳ403时，使位于左侧的限导轮Ⅳ403与限导轮Ⅲ306拉开距离增加碳纤维3D打印耗材的浸胶长度，使位于右侧的限导轮Ⅳ403与限导轮Ⅲ306缩短距离，于此同时位于右侧的限导轮Ⅳ403可处于限导轮Ⅲ306的下方，使碳纤维3D打印耗材在位于右侧的限导轮Ⅳ403的上方，当碳纤维3D打印耗材移动出浸胶所用的材料且自身用光后，其左端的活动端向右运动脱离限导轮Ⅰ103，然后脱离位于右侧的限导轮Ⅳ403，因位于右侧的限导轮Ⅳ403可垫高碳纤维3D打印耗材，碳纤维3D打印耗材在浸胶后倾斜向右上方运动不会与浸胶箱本体101的内端面接触，便于将多余的材料滴落回浸胶箱本体101内。也可调节两个限导轮Ⅳ403均位于限导轮Ⅲ306的上方，进而使碳纤维3D打印耗材位于两个限导轮Ⅳ403的下方并位于限导轮Ⅲ306的上方，使碳纤维3D打印耗材张紧，此时使两个限导轮Ⅳ403同步靠近且向下运动，进而可对张紧的碳纤维3D打印耗材进行质量测试。当传动台3前后运动时，多位杆4会随传动台3前后运动，进而使限导轮Ⅲ306和限导轮Ⅳ403均靠近浸胶箱本体101，的前侧或后侧，便于对限导轮Ⅲ306和限导轮Ⅳ403进行维护清洁。向内管604内加入颜料，可手动向上拨动底部605，进而标记器6整体向左上方运动，标记海绵607接触限导轮Ⅱ105，标记海绵607通过吸液棉608吸取所述颜料，所述颜料进入海绵607内，海绵607将所述颜料涂在限导轮Ⅱ105上，因浸胶后的碳纤维3D打印耗材易刮带下颜料，使所述颜料附着在自身上，形成标记，便于后续对该位置进行测量直径或进行切割等操作。通过限导轮Ⅱ105传递颜料不会破坏浸胶后的碳纤维3D打印耗材。利用电机Ⅲ702带动偏心轮703转动一圈可使标记海绵607向上运动一次进行标记，通过压缩弹簧Ⅰ603实现复位，压缩弹簧Ⅱ606增加标记海绵607在接触限导轮Ⅱ105具有一定的弹性力度，使所述颜料更好的挤附在限导轮Ⅱ105上。
当然，上述说明并非对本发明的限制，本发明也不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也属于本发明的保护范围。
