本發(fā)明涉及一種結(jié)合紡織制造原理改進的3D打印生產(chǎn)裝置及織造方法。

背景技術(shù)：

近幾年來3D技術(shù)飛速發(fā)展，并帶來了世界性制造業(yè)革命，以前的零部件設(shè)計完全依賴于生產(chǎn)工藝能否實現(xiàn)，而3D打印機的出現(xiàn)顛覆這一生產(chǎn)思路，這使得企業(yè)在生產(chǎn)部件的時候不再考慮生產(chǎn)工藝問題，任何復(fù)雜形狀的設(shè)計均可以通過3D打印機來實現(xiàn)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明目的在于提供一種結(jié)合紡織制造原理改進的3D打印生產(chǎn)裝置及織造方法。本發(fā)明有效的解決了光敏樹脂成型后強力不足的問題，使得光敏樹脂不再單調(diào)；在不影響3D打印機的正常工作的同時還充分利用了3D打印機從模型設(shè)計到產(chǎn)品生產(chǎn)的快速成型方式，大大縮短了生產(chǎn)周期，減少了產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝流程，使得設(shè)計的產(chǎn)品在保證外觀形貌的同時具有了高強力以及多功能的特點，極大的豐富了3D打印產(chǎn)品的適用范圍，突破了3D打印產(chǎn)品在某些領(lǐng)域無法使用的瓶頸，具有很大的現(xiàn)實意義。

本發(fā)明為了解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：

一種結(jié)合紡織制造原理改進的3D打印生產(chǎn)裝置，包括機架，所述的機架上從上到下依次安裝有2個綜框、1個打緯桿、1個梭子，所述的機架上位于綜框下方還安裝有3D打印機，且所述的梭子位于所述的3D打印機內(nèi)的上方；所述的3D打印機兩側(cè)的側(cè)壁面上均開設(shè)有投梭孔，且所述的投梭孔與梭子位于同一高度；所述的3D打印機內(nèi)安裝有盛液槽；所述的梭子下方的盛液槽內(nèi)底面安裝有利用電動馬達和螺紋桿制造而成的升降裝置；所述的升降裝置上安裝有升降平臺，且所述的升降平臺位于梭子下方；所述的3D打印機上方的機架上還對稱安裝有2個激光透射器，且所述的2個激光透射器的安裝位置為能使投射角度分別與打緯桿呈15度角，并能使2個激光透射器在升降平臺上投射出相同形狀且重合的投影。

一種結(jié)合紡織制造原理改進的3D打印織造方法，包括如下步驟：首先將光敏樹脂放入所述生產(chǎn)裝置的盛液槽中，利用升降裝置控制升降平臺的高度使得光敏樹脂液浸沒升降平臺上表面一個層片的高度；利用線筒引入經(jīng)紗1分別穿過所述2個綜框上的孔后與3D打印機的升降平臺固連，通過水平移動2個綜框，使本身上下重疊的2個綜框水平移動后不再重疊不再重疊后導(dǎo)致2個綜框上經(jīng)紗之間形成開口，再利用3D打印機上的投梭孔和所述的梭子引緯通過經(jīng)紗形成的開口位置，接著利用所述的打緯桿向下運動形成打緯，打緯完成后將所述的打緯桿抽出，如此便形成了一套織造運動；所述的3D打印機根據(jù)事先設(shè)計好的圖形利用激光透射器按照逐層打印的方式來打印模型，其中每層切片的形狀就是激光投射器投射到3D打印機升降平臺上的形狀，也就是說激光投射器投射到3D打印機升降平臺上的形狀決定每層切片的形狀，如此打印工作與制造運動循環(huán)進行，便會連續(xù)在升降平臺上固化疊加光敏樹脂和交織經(jīng)緯紗，使得編織的經(jīng)緯紗在固化的光敏樹脂中連續(xù)分布；其中每打印一層切片便利用升降裝置下降來保證升降平臺上只有一層切片厚度的液態(tài)光敏樹脂。

所述的打印工作與制造運動循環(huán)進行的方法為：在3D打印工作的間歇完成織造運動。

所述的經(jīng)紗采用耐強光照射的導(dǎo)電的碳纖維經(jīng)紗或高強度聚乙烯經(jīng)紗。

所述的光敏樹脂采用UV光敏樹脂（MakerJuice公司提供）。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明的一種結(jié)合紡織制造原理改進的3D打印生產(chǎn)裝置及織造方法，利用光固化（SLA）成型方式的3D打印機結(jié)合織機的織造方法把紗線編織到固化的光敏樹脂中。其中所述的光固化3D打印的工作原理是；首先在制圖軟件中制作三維模型，然后再利用切片軟件將模型在高度方向上進行切片，這樣便會得到模型在不同高度上的截面圖，再將每層截面圖通過激光投射器投影在升降平臺上的液態(tài)光敏樹脂使其固化，疊加這些固化的光敏樹脂便會得到與設(shè)計模型一致的實物模型，完成打印過程。本發(fā)明所用的材料為光敏樹脂和紗線。目前使用的光敏樹脂主要有聚丙烯酸樹脂、環(huán)氧樹脂、但這些樹脂的強力不盡如人意，大都不能滿足我們對成型物體的力學(xué)性能要求，這就使得3D打印的使用受到了很大的限制。因此可以結(jié)合紡織織造的技術(shù)在3D打印過程中實現(xiàn)打印與編織同時進行以滿足成型物體高強力、多功能的要求。本發(fā)明有效的解決了光敏樹脂成型后強力不足的問題，使得光敏樹脂不再單調(diào)；在不影響3D打印機的正常工作的同時還充分利用了3D打印機從模型設(shè)計到產(chǎn)品生產(chǎn)的快速成型方式，在滿足人們從產(chǎn)品設(shè)計到快速成型的便捷設(shè)計理念的同時也滿足產(chǎn)品個性化的需求；還提高了產(chǎn)品力學(xué)性能，同時大大縮短了生產(chǎn)周期，減少了產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝流程。其次本發(fā)明充分利用了高強力紗線以及功能性纖維的優(yōu)良性能，使得設(shè)計的產(chǎn)品在保證外觀形貌的同時具有了高強力以及多功能的特點，極大的豐富了3D打印產(chǎn)品的適用范圍，突破了3D打印產(chǎn)品在某些領(lǐng)域無法使用的瓶頸，具有很大的現(xiàn)實意義。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

實施例1

本實施例的一種結(jié)合紡織制造原理改進的3D打印生產(chǎn)裝置如圖1所示，包括機架，所述的機架（圖中未示）上從上到下依次安裝有2個綜框2、1個打緯桿4、1個梭子5，所述的機架上位于綜框2下方還安裝有3D打印機9，且所述的梭子5位于所述的3D打印機9內(nèi)的上方；所述的3D打印機9兩側(cè)的側(cè)壁面上均開設(shè)有投梭孔8，且所述的投梭孔8與梭子5位于同一高度；所述的3D打印機9內(nèi)安裝有盛液槽10；所述的梭子5下方的盛液槽10內(nèi)底面安裝有利用電動馬達和螺紋桿制造而成的升降裝置7；所述的升降裝置7上安裝有升降平臺6，且所述的升降平臺6位于梭子5下方；所述的3D打印機9上方的機架上還對稱安裝有2個激光透射器3，且所述的2個激光透射器3的安裝位置為能使投射角度分別與打緯桿4呈15度角，并能使2個激光透射器在升降平臺6上投射出相同形狀且重合的投影。

本實施例的一種結(jié)合紡織制造原理改進的3D打印織造方法，包括如下步驟：首先將液態(tài)UV光敏樹脂放入所述生產(chǎn)裝置的盛液槽10中，利用升降裝置7控制升降平臺6的高度使得UV光敏樹脂液浸沒升降平臺6上表面一個層片的高度；利用經(jīng)紗線筒（圖中未示）將高強度聚乙烯經(jīng)紗1經(jīng)過張力裝置（圖中未示）后使高強度聚乙烯經(jīng)紗1分別穿過所述2個綜框2上的孔后與3D打印機9的升降平臺6固連，通過水平移動2個綜框2，使本身上下重疊的2個綜框2水平移動后不再重疊后導(dǎo)致2個綜框2上高強度聚乙烯經(jīng)紗1之間形成開口，再利用3D打印機9上的投梭孔8將緯紗線筒（圖中未示）上的緯紗5引入梭子，引緯通過高強度聚乙烯經(jīng)紗1形成的開口位置，接著利用所述的打緯桿4向下運動形成打緯，打緯完成后利用剪緯裝置（圖中未示）剪短緯紗，并將所述的打緯桿4抽出，如此便形成了一套織造運動；所述的3D打印機9根據(jù)事先設(shè)計好的圖形利用激光透射器3按照逐層打印的方式來打印模型，其中每層切片的形狀就是激光投射器3投射到3D打印機升降平臺6上的形狀，也就是說激光投射器3投射到3D打印機升降平臺6上的形狀決定每層切片的形狀，如此打印工作與制造運動循環(huán)進行，便會連續(xù)在升降平臺上固化疊加UV光敏樹脂和交織經(jīng)緯紗，使得編織的經(jīng)緯紗在固化的UV光敏樹脂中連續(xù)分布；其中每打印一層切片便利用升降裝置下降來保證升降平臺上只有一層切片厚度的液態(tài)UV光敏樹脂。所述的打印工作與制造運動循環(huán)進行的方法為：在3D打印工作的間歇完成織造運動。

由于本實施例中當(dāng)激光投射器3向升降平臺6投射光影時經(jīng)紗1會擋住從一側(cè)投射過來的光影，這將會導(dǎo)致一部分液態(tài)光敏樹脂得不到光照而無法固化，因此我們采用對稱雙光影投射（即安裝2個激光透射器3），這樣就能保證光明樹脂液完全被照射而完成固化，同時也利用了光照固化的這段時間來完成一套織造運動，使得紗線在固化的光敏樹脂中能均勻分布。

本實施例的一種結(jié)合紡織制造原理改進的3D打印生產(chǎn)裝置及織造方法，利用光固化（SLA）成型方式的3D打印機結(jié)合織機的織造原理均勻的把高強力紗線分散到固化的光敏樹脂中。該方法有效的解決了光敏樹脂成型后強力不足的問題，使得光敏樹脂不再單調(diào)；在不影響3D打印機的正常工作的同時還充分利用了3D打印機從模型設(shè)計到產(chǎn)品生產(chǎn)的快速成型方式，在滿足人們從產(chǎn)品設(shè)計到快速成型的便捷設(shè)計理念的同時也滿足產(chǎn)品個性化的需求；還提高了產(chǎn)品力學(xué)性能，同時大大縮短了生產(chǎn)周期，減少了產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝流程。其次本實施例充分利用了高強紗線以及功能性紗線的優(yōu)良性能，使得設(shè)計的產(chǎn)品在保證外觀形貌的同時具有了高強力以及多功能的特點，極大的豐富了3D打印產(chǎn)品的適用范圍，突破了3D打印產(chǎn)品在某些領(lǐng)域無法使用的瓶頸，具有很大的現(xiàn)實意義。

實施例2

本實施例的一種結(jié)合紡織制造原理改進的3D打印生產(chǎn)裝置如圖1所示，包括機架，所述的機架（圖中未示）上從上到下依次安裝有2個綜框2、1個打緯桿4、1個梭子5，所述的機架上位于綜框2下方還安裝有3D打印機9，且所述的梭子5位于所述的3D打印機9內(nèi)的上方；所述的3D打印機9兩側(cè)的側(cè)壁面上均開設(shè)有投梭孔8，且所述的投梭孔8與梭子5位于同一高度；所述的3D打印機9內(nèi)安裝有盛液槽10；所述的梭子5下方的盛液槽10內(nèi)底面安裝有利用電動馬達和螺紋桿制造而成的升降裝置7；所述的升降裝置7上安裝有升降平臺6，且所述的升降平臺6位于梭子5下方；所述的3D打印機9上方的機架上還對稱安裝有2個激光透射器3，且所述的2個激光透射器3的安裝位置為能使投射角度分別與打緯桿4呈15度角，并能使2個激光透射器在升降平臺6上投射出相同形狀且重合的投影。

本實施例的一種結(jié)合紡織制造原理改進的3D打印織造方法，包括如下步驟：首先將液態(tài)UV光敏樹脂放入所述生產(chǎn)裝置的盛液槽10中，利用升降裝置7控制升降平臺6的高度使得UV光敏樹脂液浸沒升降平臺6上表面一個層片的高度；利用經(jīng)紗線筒（圖中未示）將高強度聚乙烯經(jīng)紗1經(jīng)過張力裝置（圖中未示）后使導(dǎo)電的碳纖維經(jīng)紗1分別穿過所述2個綜框2上的孔后與3D打印機9的升降平臺6固連，通過水平移動2個綜框2，使本身上下重疊的2個綜框2水平移動后不再重疊后導(dǎo)致2個綜框2上導(dǎo)電的碳纖維經(jīng)紗1之間形成開口，再利用3D打印機9上的投梭孔8將緯紗線筒（圖中未示）上的緯紗5引入梭子，引緯通過導(dǎo)電的碳纖維經(jīng)紗1形成的開口位置，接著利用所述的打緯桿4向下運動形成打緯，打緯完成后利用剪緯裝置（圖中未示）剪短緯紗，并將所述的打緯桿4抽出，如此便形成了一套織造運動；所述的3D打印機9根據(jù)事先設(shè)計好的圖形利用激光透射器3按照逐層打印的方式來打印模型，其中每層切片的形狀就是激光投射器3投射到3D打印機升降平臺6上的形狀，也就是說激光投射器3投射到3D打印機升降平臺6上的形狀決定每層切片的形狀，如此打印工作與制造運動循環(huán)進行，便會連續(xù)在升降平臺上固化疊加UV光敏樹脂和交織經(jīng)緯紗，使得編織的經(jīng)緯紗在固化的UV光敏樹脂中連續(xù)分布；其中每打印一層切片便利用升降裝置下降來保證升降平臺上只有一層切片厚度的液態(tài)UV光敏樹脂。所述的打印工作與制造運動循環(huán)進行的方法為：在3D打印工作的間歇完成織造運動。

由于本實施例中當(dāng)激光投射器3向升降平臺6投射光影時經(jīng)紗1會擋住從一側(cè)投射過來的光影，這將會導(dǎo)致一部分液態(tài)光敏樹脂得不到光照而無法固化，因此我們采用對稱雙光影投射（即安裝2個激光透射器3），這樣就能保證光明樹脂液完全被照射而完成固化，同時也利用了光照固化的這段時間來完成一套織造運動，使得紗線在固化的光敏樹脂中能均勻分布。

本實施例的一種結(jié)合紡織制造原理改進的3D打印生產(chǎn)裝置及織造方法，利用光固化（SLA）成型方式的3D打印機結(jié)合織機的織造原理均勻的把高強力紗線分散到固化的光敏樹脂中。該方法有效的解決了光敏樹脂成型后強力不足的問題，使得光敏樹脂不再單調(diào)；在不影響3D打印機的正常工作的同時還充分利用了3D打印機從模型設(shè)計到產(chǎn)品生產(chǎn)的快速成型方式，在滿足人們從產(chǎn)品設(shè)計到快速成型的便捷設(shè)計理念的同時也滿足產(chǎn)品個性化的需求；還提高了產(chǎn)品力學(xué)性能，同時大大縮短了生產(chǎn)周期，減少了產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝流程。其次本實施例充分利用了高強紗線以及功能性紗線的優(yōu)良性能，使得設(shè)計的產(chǎn)品在保證外觀形貌的同時具有了高強力以及多功能的特點，極大的豐富了3D打印產(chǎn)品的適用范圍，突破了3D打印產(chǎn)品在某些領(lǐng)域無法使用的瓶頸，具有很大的現(xiàn)實意義。