采用往复式盘状超声喇叭的超声压实装置

摘要

一种连续长丝增材制造设备，用于通过逐层铺放连续单丝或复合长丝材料在工具或基体上来构建零件。该设备包括一个系统（如机器人），可在至少三个自由度方向上运动，并配备往复式盘状超声喇叭压实装置。该装置利用超声振动原理，通过往复运动的盘状喇叭对铺放的长丝进行实时压实和致密化处理，有效改善纤维与基体的界面粘结，提高复合材料的层间剪切强度和整体力学性能。超声压实技术可显著降低孔隙率，改善纤维排列方向的一致性，特别适用于连续纤维增强热塑性复合材料（CFRTP）和连续纤维增强热固性复合材料（CFRP）的制造。该工艺参数包括超声频率、振幅、压实力和铺放速度等，可根据不同材料体系和工艺需求进行优化调整。相比传统热压成型工艺，该方法具有更高的生产效率、更好的尺寸精度控制和更低的能耗特点，在航空航天、汽车等高性能复合材料零件制造领域具有广泛应用前景。

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