一种多层谐振式超材料吸波体3D打印成型设备制造技术

本发明专利技术涉及一种多层谐振式超材料吸波体3D打印成型设备，结构合理简单，3D打印成型速度快，控制精度高，实现了多层谐振式超材料吸波体的可控式快速成型；并且通过结构设计调整介质层和导电层外形尺寸等参数，可调控单元电谐振和磁谐振，实现与自由空间的阻抗匹配，降低入射电磁波的反射率，并利用结构单元的介质损耗和欧姆损耗实现对电磁波的最大程度吸收，令其性能达到最优，而且本发明专利技术除了能够快速制备多层谐振式超材料吸波体外，也能够扩展了3D打印耗材的种类，具有很好的应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种多层谐振式超材料吸波体3D打印成型设备
本专利技术属于3D打印
，涉及一种多层谐振式超材料吸波体3D打印成型设备。
技术介绍
隐身技术是一种通过各种措施降低目标被敌人雷达发现的概率的综合技术。隐身技术有多种实现方式，其中，材料隐身技术是目前重要的隐身途径，材料隐身是利用吸波材料吸收探测电磁波，吸波材料可以将电磁干扰转化为热能而耗散掉，从而实现电磁屏蔽，性能优越的吸波材料要求吸收强、频带宽、质量轻且综合性能好。超材料是指一些具有天然材料所不具备的超常物理性质的人工复合结构或复合材料。超材料吸波体是由超材料结构和介质基板组成的一类复合吸波材料。谐振式超材料吸波体通过谐振效应使电磁波通过时产生震荡损耗，从而起到对某波段的屏蔽作用。相比于传统的吸波材料，超材料吸波体具有厚度薄、质量轻、吸收强、频带可调以及材料电磁参数可设计等诸多优势，已经在隐身、成像和探测领域显示出重要的潜在应用价值。武器表面一体化和共形化是目前武器研制领域难点突破的重要解决方案，因此，一体化制备超材料吸波体在解决武器雷达隐身方面研究意义重大。谐振式超材料吸波体由导电层和介质层组成，传统工艺常采用光刻的方法，在均一介质上刻出空气层，然后层层粘接，制备出多层吸波体。传统方法制备的吸波体存在缺乏设计柔性、粘接空隙及光刻单元对心误差较大的问题。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种多层谐振式超材料吸波体3D打印成型设备，通过多种材料逐层堆积的方式，增大了吸波体制备的设计柔性，提高了超材料吸波体一次性成型精度，且设计灵活，共形性好。本专利技术设计了一种多层谐振式超材料吸波体3D打印成型设备，包括水平机架、n形竖直支架、导电层螺杆塑化齿轮泵计量装置、介质层螺杆塑化齿轮泵计量装置、两个移动连接块、左右方向丝杠、左右方向光杆、左右方向伺服电机、两根竖直方向丝杠、两根竖直方向光杆、两台竖直方向伺服电机、前后方向伺服电机、前后方向传动带、沉积成形平台、两根前后方向光杆、导电层物料真空泵、导电层物料输送管、导电层物料池、限位块、介质层物料真空泵、介质层物料输送管、介质层物料池，其中，n形竖直支架上两侧杆的端部竖直与水平机架的上表面相固定连接，n形竖直支架与水平机架表面相垂直；两根竖直方向光杆分别竖直设置在n形竖直支架上两侧杆的同侧，且两根竖直方向光杆分别相对对应n形竖直支架上侧杆的位置相同，各根竖直方向光杆的两端固定；两个移动连接块分别与两根竖直方向光杆一一对应，两个移动连接块上分别设置贯穿其上下面的通孔，且通孔的内径与竖直方向光杆的外径相适应，各根竖直方向光杆分别穿过对应移动连接块上的通孔，各个移动连接块分别沿对应竖直方向光杆上下移动；两根竖直方向丝杠分别与两台竖直方向伺服电机一一对应，两台竖直方向伺服电机的驱动杆端部分别与对应竖直方向丝杠的其中一端相固定连接，竖直方向伺服电机驱动杆所在直线与竖直方向丝杠所在直线相共线；两台竖直方向伺服电机分别固定设置于n形竖直支架上两侧杆的同侧的水平机架表面上，竖直方向伺服电机驱动杆端部向上，且竖直方向伺服电机与竖直方向光杆位于n形竖直支架同侧，以及两台竖直方向伺服电机分别相对n形竖直支架上对应侧杆的位置相同；对应n形竖直支架上同一侧杆的竖直方向丝杠和竖直方向光杆彼此平行；两个移动连接块上分别设置贯穿其上下面的内螺纹孔，且内螺纹孔的内径与竖直方向丝杠的外径相适应，各根竖直方向丝杠分别穿过对应位置移动连接块上的内螺纹孔，基于竖直方向丝杠与移动连接块上内螺纹孔内螺纹之间的咬合，各移动连接块分别在对应竖直方向伺服电机对对应竖直方向丝杠的驱动下，沿对应竖直方向光杆上下移动；两台竖直方向伺服电机彼此同步工作，两个移动连接块在对应竖直方向伺服电机的控制下同步移动，且彼此位于相同高度位置；左右方向光杆水平设置于两个移动连接块之间，左右方向光杆的两端分别与两个移动连接块的相对面相固定连接，其中一个移动连上设置贯穿其左右面的左右通孔，且该左右通孔的内径与左右方向丝杠的外径相适应，左右方向丝杠的其中一端由设置左右通孔的移动连接块的外侧穿过其左右通孔，且左右方向丝杠的该端与另一移动连接块的内侧面相活动连接，左右方向丝杠与左右方向光杆相平行，左右方向丝杠的另一端位于设置左右通孔的移动连接块的外侧，左右方向伺服电机设置于该移动连接块的外侧，且移动连接块的驱动杆端部与左右方向丝杠的另一端相固定连接，左右方向丝杠在左右方向伺服电机的控制下转动；两根前后方向光杆分别通过端部连接的支撑块、设置于水平机架上表面上，两根前后方向光杆位于同一高度，且两根前后方向光杆彼此平行，以及两根前后方向光杆同侧端部连线彼此平行，沉积成形平台的下表面与两根前后方向光杆相活动连接，沉积成形平台沿两根前后方向光杆前后移动，且沉积成形平台移动路径所在直线与n形竖直支架所在面相垂直，以及沉积成形平台移动路径穿越n形竖直支架两侧杆之间，前后方向伺服电机的驱动端与前后方向传动带相连接，并置于沉积成形平台下表面下，前后方向传动带与沉积成形平台相连接，沉积成形平台在前后方向伺服电机对前后方向传动带的控制，沿两根前后方向光杆前后移动；导电层物料输送管的其中一端对接导电层物料池，导电层物料输送管的另一端经导电层物料真空泵对接导电层螺杆塑化齿轮泵计量装置上的导电层热流道；介质层物料输送管的其中一端对接介质层物料池，介质层物料输送管的另一端经介质层物料真空泵对接介质层螺杆塑化齿轮泵计量装置的介质层热流道；导电层螺杆塑化齿轮泵计量装置、介质层螺杆塑化齿轮泵计量装置分别穿过限位块上下面，并与限位块相固定，导电层螺杆塑化齿轮泵计量装置、介质层螺杆塑化齿轮泵计量装置顶部连线与底部连线彼此平行，限位块上设置贯穿其两侧的通孔、内螺纹孔，该通孔的内径与左右方向光杆的外径相适应，该内螺纹孔的内径与左右方向丝杠的外径相适应，左右方向丝杠、左右方向光杆分别穿过限位块上的内螺纹孔、通孔，限位块在左右方向伺服电机对左右方向丝杠的驱动下，沿左右方向光杆左右移动；导电层螺杆塑化齿轮泵计量装置、介质层螺杆塑化齿轮泵计量装置分别接收来自导电层物料池中导电层物料、介质层物料池中介质层物料，在沉积成形平台上表面实现多层谐振式超材料吸波体的3D打印。作为本专利技术的一种优选技术方案：所述导电层螺杆塑化齿轮泵计量装置包括导电层螺杆塑化单元伺服电机、第一隔热套、第一联轴器、导电层螺杆、第一机筒、第一加热套和导电层齿轮泵计量转置；其中，第一机筒两端敞开、且相互贯通，第一机筒竖直，第一隔热套封盖在第一机筒顶端敞开口；导电层螺杆塑化单元伺服电机的驱动杆端部竖直向下穿过第一隔热套表面；导电层螺杆塑化单元伺服电机的驱动杆端部、导电层螺杆位于第一机筒内，并经第一联轴器与导电层螺杆相对接，导电层螺杆的外径与第一机筒内径相适应，导电层螺杆在导电层螺杆塑化单元伺服电机的控制下，在第一机筒内转动；第一加热套包裹在第一机筒表面；导电层热流道置于第一机筒表面，连通第一机筒内外空间，且导电层热流道的位置与导电层螺杆的顶端位置相对应；导电层齿轮泵计量转置包括第一箱体、第一主动齿轮、第一被动齿轮、导电层齿轮泵计量单元伺服电机、导电层喷嘴；其中，第一箱体顶面设置贯穿其内外空间的顶部开孔，该顶部开孔的口径与第一机筒底部敞开端的口径相适应，第一机筒底部敞开口本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多层谐振式超材料吸波体3D打印成型设备，其特征在于：包括水平机架、n形竖直支架、导电层螺杆塑化齿轮泵计量装置、介质层螺杆塑化齿轮泵计量装置、两个移动连接块、左右方向丝杠、左右方向光杆、左右方向伺服电机、两根竖直方向丝杠、两根竖直方向光杆、两台竖直方向伺服电机、前后方向伺服电机、前后方向传动带、沉积成形平台、两根前后方向光杆、导电层物料真空泵、导电层物料输送管、导电层物料池、限位块、介质层物料真空泵、介质层物料输送管、介质层物料池，其中，n形竖直支架上两侧杆的端部竖直与水平机架的上表面相固定连接，n形竖直支架与水平机架表面相垂直；两根竖直方向光杆分别竖直设置在n形竖直支架上两侧杆的同侧，且两根竖直方向光杆分别相对对应n形竖直支架上侧杆的位置相同，各根竖直方向光杆的两端固定；两个移动连接块分别与两根竖直方向光杆一一对应，两个移动连接块上分别设置贯穿其上下面的通孔，且通孔的内径与竖直方向光杆的外径相适应，各根竖直方向光杆分别穿过对应移动连接块上的通孔，各个移动连接块分别沿对应竖直方向光杆上下移动；两根竖直方向丝杠分别与两台竖直方向伺服电机一一对应，两台竖直方向伺服电机的驱动杆端部分别与对应竖直方向丝杠的其中一端相固定连接，竖直方向伺服电机驱动杆所在直线与竖直方向丝杠所在直线相共线；两台竖直方向伺服电机分别固定设置于n形竖直支架上两侧杆的同侧的水平机架表面上，竖直方向伺服电机驱动杆端部向上，且竖直方向伺服电机与竖直方向光杆位于n形竖直支架同侧，以及两台竖直方向伺服电机分别相对n形竖直支架上对应侧杆的位置相同；对应n形竖直支架上同一侧杆的竖直方向丝杠和竖直方向光杆彼此平行；两个移动连接块上分别设置贯穿其上下面的内螺纹孔，且内螺纹孔的内径与竖直方向丝杠的外径相适应，各根竖直方向丝杠分别穿过对应位置移动连接块上的内螺纹孔，基于竖直方向丝杠与移动连接块上内螺纹孔内螺纹之间的咬合，各移动连接块分别在对应竖直方向伺服电机对对应竖直方向丝杠的驱动下，沿对应竖直方向光杆上下移动；两台竖直方向伺服电机彼此同步工作，两个移动连接块在对应竖直方向伺服电机的控制下同步移动，且彼此位于相同高度位置；左右方向光杆水平设置于两个移动连接块之间，左右方向光杆的两端分别与两个移动连接块的相对面相固定连接，其中一个移动连上设置贯穿其左右面的左右通孔，且该左右通孔的内径与左右方向丝杠的外径相适应，左右方向丝杠的其中一端由设置左右通孔的移动连接块的外侧穿过其左右通孔，且左右方向丝杠的该端与另一移动连接块的内侧面相活动连接，左右方向丝杠与左右方向光杆相平行，左右方向丝杠的另一端位于设置左右通孔的移动连接块的外侧，左右方向伺服电机设置于该移动连接块的外侧，且移动连接块的驱动杆端部与左右方向丝杠的另一端相固定连接，左右方向丝杠在左右方向伺服电机的控制下转动；两根前后方向光杆分别通过端部连接的支撑块、设置于水平机架上表面上，两根前后方向光杆位于同一高度，且两根前后方向光杆彼此平行，以及两根前后方向光杆同侧端部连线彼此平行，沉积成形平台的下表面与两根前后方向光杆相活动连接，沉积成形平台沿两根前后方向光杆前后移动，且沉积成形平台移动路径所在直线与n形竖直支架所在面相垂直，以及沉积成形平台移动路径穿越n形竖直支架两侧杆之间，前后方向伺服电机的驱动端与前后方向传动带相连接，并置于沉积成形平台下表面下，前后方向传动带与沉积成形平台相连接，沉积成形平台在前后方向伺服电机对前后方向传动带的控制，沿两根前后方向光杆前后移动；导电层物料输送管的其中一端对接导电层物料池，导电层物料输送管的另一端经导电层物料真空泵对接导电层螺杆塑化齿轮泵计量装置上的导电层热流道；介质层物料输送管的其中一端对接介质层物料池，介质层物料输送管的另一端经介质层物料真空泵对接介质层螺杆塑化齿轮泵计量装置的介质层热流道；导电层螺杆塑化齿轮泵计量装置、介质层螺杆塑化齿轮泵计量装置分别穿过限位块上下面，并与限位块相固定，导电层螺杆塑化齿轮泵计量装置、介质层螺杆塑化齿轮泵计量装置顶部连线与底部连线彼此平行，限位块上设置贯穿其两侧的通孔、内螺纹孔，该通孔的内径与左右方向光杆的外径相适应，该内螺纹孔的内径与左右方向丝杠的外径相适应，左右方向丝杠、左右方向光杆分别穿过限位块上的内螺纹孔、通孔，限位块在左右方向伺服电机对左右方向丝杠的驱动下，沿左右方向光杆左右移动；导电层螺杆塑化齿轮泵计量装置、介质层螺杆塑化齿轮泵计量装置分别接收来自导电层物料池中导电层物料、介质层物料池中介质层物料，在沉积成形平台上表面实现多层谐振式超材料吸波体的3D打印。...

【技术特征摘要】
1.一种多层谐振式超材料吸波体3D打印成型设备，其特征在于：包括水平机架、n形竖直支架、导电层螺杆塑化齿轮泵计量装置、介质层螺杆塑化齿轮泵计量装置、两个移动连接块、左右方向丝杠、左右方向光杆、左右方向伺服电机、两根竖直方向丝杠、两根竖直方向光杆、两台竖直方向伺服电机、前后方向伺服电机、前后方向传动带、沉积成形平台、两根前后方向光杆、导电层物料真空泵、导电层物料输送管、导电层物料池、限位块、介质层物料真空泵、介质层物料输送管、介质层物料池，其中，n形竖直支架上两侧杆的端部竖直与水平机架的上表面相固定连接，n形竖直支架与水平机架表面相垂直；两根竖直方向光杆分别竖直设置在n形竖直支架上两侧杆的同侧，且两根竖直方向光杆分别相对对应n形竖直支架上侧杆的位置相同，各根竖直方向光杆的两端固定；两个移动连接块分别与两根竖直方向光杆一一对应，两个移动连接块上分别设置贯穿其上下面的通孔，且通孔的内径与竖直方向光杆的外径相适应，各根竖直方向光杆分别穿过对应移动连接块上的通孔，各个移动连接块分别沿对应竖直方向光杆上下移动；两根竖直方向丝杠分别与两台竖直方向伺服电机一一对应，两台竖直方向伺服电机的驱动杆端部分别与对应竖直方向丝杠的其中一端相固定连接，竖直方向伺服电机驱动杆所在直线与竖直方向丝杠所在直线相共线；两台竖直方向伺服电机分别固定设置于n形竖直支架上两侧杆的同侧的水平机架表面上，竖直方向伺服电机驱动杆端部向上，且竖直方向伺服电机与竖直方向光杆位于n形竖直支架同侧，以及两台竖直方向伺服电机分别相对n形竖直支架上对应侧杆的位置相同；对应n形竖直支架上同一侧杆的竖直方向丝杠和竖直方向光杆彼此平行；两个移动连接块上分别设置贯穿其上下面的内螺纹孔，且内螺纹孔的内径与竖直方向丝杠的外径相适应，各根竖直方向丝杠分别穿过对应位置移动连接块上的内螺纹孔，基于竖直方向丝杠与移动连接块上内螺纹孔内螺纹之间的咬合，各移动连接块分别在对应竖直方向伺服电机对对应竖直方向丝杠的驱动下，沿对应竖直方向光杆上下移动；两台竖直方向伺服电机彼此同步工作，两个移动连接块在对应竖直方向伺服电机的控制下同步移动，且彼此位于相同高度位置；左右方向光杆水平设置于两个移动连接块之间，左右方向光杆的两端分别与两个移动连接块的相对面相固定连接，其中一个移动连上设置贯穿其左右面的左右通孔，且该左右通孔的内径与左右方向丝杠的外径相适应，左右方向丝杠的其中一端由设置左右通孔的移动连接块的外侧穿过其左右通孔，且左右方向丝杠的该端与另一移动连接块的内侧面相活动连接，左右方向丝杠与左右方向光杆相平行，左右方向丝杠的另一端位于设置左右通孔的移动连接块的外侧，左右方向伺服电机设置于该移动连接块的外侧，且移动连接块的驱动杆端部与左右方向丝杠的另一端相固定连接，左右方向丝杠在左右方向伺服电机的控制下转动；两根前后方向光杆分别通过端部连接的支撑块、设置于水平机架上表面上，两根前后方向光杆位于同一高度，且两根前后方向光杆彼此平行，以及两根前后方向光杆同侧端部连线彼此平行，沉积成形平台的下表面与两根前后方向光杆相活动连接，沉积成形平台沿两根前后方向光杆前后移动，且沉积成形平台移动路径所在直线与n形竖直支架所在面相垂直，以及沉积成形平台移动路径穿越n形竖直支架两侧杆之间，前后方向伺服电机的驱动端与前后方向传动带相连接，并置于沉积成形平台下表面下，前后方向传动带与沉积成形平台相连接，沉积成形平台在前后方向伺服电机对前后方向传动带的控制，沿两根前后方向光杆前后移动；导电层物料输送管的其中一端对接导电层物料池，导电层物料输送管的另一端经导电层物料真空泵对接导电层螺杆塑化齿轮泵计量装置上的导电层热流道；介质层物料输送管的其中一端对接介质层物料池，介质层物料输送管的另一端经介质层物料真空泵对接介质层螺杆塑化齿轮泵计量装置的介质层热流道；导电层螺杆塑化齿轮泵计量装置、介质层螺杆塑化齿轮泵计量装置分别穿过限位块上下面，并与限位块相固定，导电层螺杆塑化齿轮泵计量装置、介质层螺杆塑化齿轮泵计量装置顶部连线与底部连线彼此平行，限位块上设置贯穿其两侧的通孔、内螺纹孔，该通孔的内径与左右方向光杆的外径相适应，该内螺纹孔的内径与左右方向丝杠的外径相适应，左右方向丝杠、...

【专利技术属性】
技术研发人员：迟百宏，王丹，李金翠，刘大勇，吴逸民，洪元，
申请(专利权)人：航天恒星科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11