公开(公告)号：CN113927892A

公开(公告)日：2022-01-14

申请号：CN202111243258.0

申请日：2021-10-25

Applicant: 华中科技大学

Inventor： 金朋 ,  昌敏 ,  张丰

IPC: B29C64/106 ,  B29C64/209 ,  B29C64/20 ,  B29C64/393 ,  B33Y10/00 ,  B33Y30/00 ,  B33Y50/02

Abstract: 本发明涉及一种连续碳纤维3D打印装置、控制系统及控制方法，装置包括机架、打印平台、打印装置本体以及移动机构，打印装置本体包括转动牵引机构以及打印机构，所述打印机构包括加热块，所述加热块包括碳纤维丝进料口、基体材料进料口、物料浸润通道以及与物料浸润通道连通的喷嘴，所述碳纤维丝进料口、物料浸润通道以及喷嘴位于同一条倾斜直线上，所述转动牵引机构根据打印装置本体的水平移动方向来带动打印机构发生转动，使喷嘴的出料方向与打印装置本体的水平移动方向之间形成的角度θ始终为钝角，这样就能够避免碳纤维丝发生折断，从而起到保护碳纤维丝的效果，该种方法还从源头上提高了碳纤维打印的速度。

公开(公告)号：CN113927892B

公开(公告)日：2022-08-23

申请号：CN202111243258.0

申请日：2021-10-25

Applicant: 华中科技大学

Inventor： 金朋 ,  昌敏 ,  张丰

IPC: B29C64/106 ,  B29C64/209 ,  B29C64/20 ,  B29C64/393 ,  B33Y10/00 ,  B33Y30/00 ,  B33Y50/02

Abstract: 本发明涉及一种连续碳纤维3D打印装置、控制系统及控制方法，装置包括机架、打印平台、打印装置本体以及移动机构，打印装置本体包括转动牵引机构以及打印机构，所述打印机构包括加热块，所述加热块包括碳纤维丝进料口、基体材料进料口、物料浸润通道以及与物料浸润通道连通的喷嘴，所述碳纤维丝进料口、物料浸润通道以及喷嘴位于同一条倾斜直线上，所述转动牵引机构根据打印装置本体的水平移动方向来带动打印机构发生转动，使喷嘴的出料方向与打印装置本体的水平移动方向之间形成的角度θ始终为钝角，这样就能够避免碳纤维丝发生折断，从而起到保护碳纤维丝的效果，该种方法还从源头上提高了碳纤维打印的速度。

公开(公告)号：CN115310154A

公开(公告)日：2022-11-08

申请号：CN202210809160.5

申请日：2022-07-11

Applicant: 华中科技大学

Inventor： 金朋 ,  张丰 ,  昌敏 ,  胡校斌

IPC: G06F30/10 ,  G06F30/23 ,  B33Y50/00 ,  G06F111/10 ,  G06F119/14 ,  G06F111/04

Abstract: 本发明涉及一种面向连续纤维3D打印的拓扑优化及纤维路径设计方法，该方法以连续纤维3D打印技术为基础，考虑失效约束，以结构刚度为目标；对纤维布局、打印间距、纤维取向进行一体化、多尺度进行并行优化设计；使用双向渐进结构优化方法对单元密度进行离散设计，在此基础上使用无惩罚的变密度法对单元内的纤维含量进行连续变量的优化；与此同时将主应力方向作为连续纤维取向，另外考虑了复合材料结构的失效，使用聚合的P范数整合结构Tsai‑hill准则来逼近最大失效点；通过引入拉格朗日乘数将失效约束作为设计目标的补充；最终依托于优化方案提出了一套规划连续纤维路径的方法，并打印了结果成品。

公开(公告)号：CN221873202U

公开(公告)日：2024-10-22

申请号：CN202322519731.4

申请日：2023-09-14

Applicant: 华中科技大学

Inventor： 张丰 ,  金朋 ,  郦博闻 ,  昌敏

IPC: B29C64/209 ,  B33Y30/00

Abstract: 本实用新型提供一种用于连续碳纤维3D打印的压实喷头，包括：壳体；喉管，安装在壳体内且贯穿所述壳体；加热装置，设置在壳体底部，喉管的下端插入加热装置内；第一进料通道，设置在加热装置内，且与喉管相联通；喷嘴，位于加热装置下方，且与所述第一通道联通；第二进料通道，倾斜开设在喷嘴侧方，且与第一进料通道相连通；其中，可热熔的第一打印材料通过喉管进入，第二打印材料通过第二进料通道进入。上述结构实现了两种打印材料的混合打印效果，结构简单且实现的包裹效果好。第二进料通道的倾斜设置，减小了打印材料和打印平面的角度，进而减小了出丝过程中纤维由于弯折角度过大而造成损伤的概率。