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龙图腾网获悉西安交通大学申请的专利一种用短纤维实现Z向侨联效应的复合材料3D打印装置获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN116353058B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-04-21发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202310388345.8，技术领域涉及：B29C64/321；该发明授权一种用短纤维实现Z向侨联效应的复合材料3D打印装置是由辛志博;陈昱荷;段玉岗;崔维军;刘德义;李旭辉设计研发完成，并于2023-04-12向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种用短纤维实现Z向侨联效应的复合材料3D打印装置在说明书摘要公布了：一种用短纤维实现Z向侨联效应的复合材料3D打印装置，包括依次设置的展纱装置、微波处理装置、外部导向轮，超声装置、树脂挤出机、磁场装置、3D打印装置；经展纱装置处理的连续纤维依次经微波处理装置、外部导向轮、树脂挤出机、磁场装置进入3D打印装置；展纱装置由料卷轴、导向轮、包胶轮组、固定板、吹气夹持和吹气管组成；本发明在打印过程中利用磁场定向短切碳纤维取向，利用旋转磁场，可以有效控制短切碳纤维在树脂中呈螺旋式排布，提高长短纤维共增强复合材料的力学性能。

本发明授权一种用短纤维实现Z向侨联效应的复合材料3D打印装置在权利要求书中公布了：1.一种用短纤维实现Z向侨联效应的复合材料3D打印装置，其特征在于：包括依次设置的展纱装置、微波处理装置7、外部导向轮8，超声装置9、树脂挤出机11、磁场装置12、3D打印装置13；经展纱装置处理的连续纤维依次经微波处理装置7、外部导向轮8、树脂挤出机11、磁场装置12进入3D打印装置13； 所述的展纱装置由料卷轴1、导向轮2、包胶轮组5、固定板6、吹气夹持4和吹气管3组成，料卷轴1上的连续纤维经过导向轮2的初次导向后穿过包胶轮组5，包胶轮组5与吹气夹持4夹持的吹气管3安装在固定板6上，吹气夹持4和吹气管3位于包胶轮组5的上方，当连续纤维穿过包胶轮组5时，吹气管3处气流垂直作用于连续纤维束宽度方向，实现连续纤维束分散； 所述的磁场装置12包括空心轴1207，空心轴1207上端连接有磁铁固定装置1201，磁铁固定装置1201上固定有磁铁1202；空心轴1207下端与轴承1209配合并安装在轴承底座1210上；空心轴1207中部与从动锥齿轮1208配合连接，从动锥齿轮1208和主动锥齿轮1206啮合，主动锥齿轮1206通过和减速器1204输出轴连接，减速器1204支撑在固定支架1205上，减速器1204输入轴和驱动电机1203连接； 所述的磁场装置12安装在树脂挤出机11的出口处，当给磁铁1202通电后，便形成了一个磁场，此时从树脂挤出机11出口处刚挤出的复合丝材14，因为磁场的作用，短切碳纤维的取向发生改变；且通过传感器10的监测，对树脂挤出机11挤出速度进行调节来适应磁场旋转速度，保证短切碳纤维在树脂中螺旋排布的均匀性； 复合丝材在磁场装置12的旋转运动和树脂挤出机11的挤出运动，呈螺旋状在树脂基体中排布，通过两种运动，实现对短切碳纤维取向的控制； 磁场处理后的复合丝材14经3D打印装置13打印出所设计的样件，中间圆柱抽象为连续纤维1401，外圈的螺旋抽象为螺旋排布的短切碳纤维1402，实现中心为连续纤维1401，短切碳纤维1402的树脂包裹在连续纤维1401外的纤维束，在层内与层间形成“短切碳纤维1402树脂-连续纤维1401-短切碳纤维1402树脂”的结构，然后由线到面到体逐步堆积，最后完成样件打印。

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