一种非展开曲面上耐高温共形功能器件的非接触式制造方法技术

一种非展开曲面上耐高温共形功能器件的非接触式制造方法，涉及一种非展开曲面共形3D打印方法。方法依托搭建的曲面喷印制造系统，系统包括压电喷射阀、压电控制器、温度控制系统、3D打印运动平台和功能陶瓷浆料，功能陶瓷浆料通过气体背压注入喷射腔，位移放大机构驱动撞针以高速撞击喷射腔内喷嘴，使陶瓷浆料由喷嘴喷射出。喷射液滴逐滴融合组装打印成形，具有非接触式液相沉积特性。采用压电喷射阀实现高粘度、高固含量功能陶瓷浆料喷射打印，基于喷射打印的非接触式成形特点，进行功能器件的共形打印，消除接触式共形打印中复杂的路径算法规划及存在的针头与基底干涉风险，适用于多材料、多膜层功能器件在非展开曲面的原位共形打印成形。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种非展开曲面共形3d打印方法，尤其是涉及可实现高粘度、高固含量功能陶瓷浆料喷射3d打印，进行耐高温功能器件共形制造的一种非展开曲面上耐高温共形功能器件的非接触式制造方法。

技术介绍

1、精确测量航空发动机叶片等关键部件内的极端工况条件是辨别结构退化、优化设计和保持工业运行健康状态的关键技术支持。为实现高温环境下精确传感的途径，目前相关研究重点关注薄膜(通过气相沉积工艺(如pvd或cvd)制造)和厚膜传感器(通过油墨或浆料制造)，它们具有超薄、坚固稳定和无与伦比的精度，且可直接制造于功能部件表面，实现原位感知。

2、三维非平面电子产品已通过形状共形转移和成型等制造方法得到报道。然而，这些方法需要复杂的制造工艺，要实现具有成本效益的大规模生产仍具有挑战性。

3、复杂表面的共形打印在实现精确打印适应性存在挑战，尤其是复杂的三维结构或非展开曲面表面。传统的接触式打印技术(如挤出式打印)存在技术难题，需要复杂的曲面拓扑和精确的打印路径规划，一致的喷嘴与表面间隙、多轴运动和挤压速度的协调以及对基底粗糙度提出了严格的要求。虽然接触本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种非展开曲面上耐高温共形功能器件的非接触式制造方法，其特征在于采用一种曲面喷印制造系统，所述系统包括压电喷射阀(1)、3D打印平台(2)、压电控制器(4)、温度控制器(5)，压电控制器(4)与温度控制器(5)通过线缆(6)分别连接至3D打印平台(2)的压电控制接口与温度控制线接口，压电喷射阀(1)安装在3D打印平台(2)的Z轴末端安装板上，待加工非展开曲面样件通过螺栓安装在安装板上；可喷射打印高粘度、高固含量功能陶瓷浆料，用于在典型非展开曲面的表面非接触式喷印制造耐高温共形功能器件；所述方法包括以下步骤：

2.如权利要求1所述一种非展开曲面上耐高温共形功能器件的非接触式...

【技术特征摘要】

1.一种非展开曲面上耐高温共形功能器件的非接触式制造方法，其特征在于采用一种曲面喷印制造系统，所述系统包括压电喷射阀(1)、3d打印平台(2)、压电控制器(4)、温度控制器(5)，压电控制器(4)与温度控制器(5)通过线缆(6)分别连接至3d打印平台(2)的压电控制接口与温度控制线接口，压电喷射阀(1)安装在3d打印平台(2)的z轴末端安装板上，待加工非展开曲面样件通过螺栓安装在安装板上；可喷射打印高粘度、高固含量功能陶瓷浆料，用于在典型非展开曲面的表面非接触式喷印制造耐高温共形功能器件；所述方法包括以下步骤：

2.如权利要求1所述一种非展开曲面上耐高温共形功能器件的非接触式制造方法，其特征在于所述压电喷射阀(1)设有叠堆压电陶瓷(9)，叠堆压电陶瓷(9)预紧于π型预紧弹簧(10)中，预紧弹簧(10)的下端由柔性铰链连接至位移放大机构(101)，位移放大机构(101)包含放大杠杆支点(11)和放大杠杆力臂(12)，放大杠杆力臂(12)的末端连接钨钢撞针(13)平顶一端；钨钢撞针(13)尖端延伸至钨钢喷嘴(21)处，钨钢撞针(13)进入喷射腔处设有泛封塞(19)，钨钢撞针(13)穿过对中导轴(22)中心流道孔(20)抵住钨钢喷嘴(21)，喷射腔温度控制加热块(14)由螺栓固定在喷射腔外部，料筒(15)由鲁尔接头(32)连接至供料流道(18)，由供料流道(18)连接至喷射腔，泛封塞(19)、对中导轴(22)、钨钢喷嘴(21)形成的封闭区域。

3.如权利要求1所述一种非展开曲面上耐高温共形功能器件的非接触式制造方法，其特征在于所述3d打印平台(2)包含x轴直线运动导轨(23)、z轴直线运动导轨(24)，x轴、z轴导轨安装于龙门支架(27)上，压电阀安装板(28)安装在z轴直线导轨末端，y轴直线运动导轨(25)上安装有带有多个安装孔位的安装板(26)上。

4.如权利要求1所述一种...

【专利技术属性】
技术研发人员：王凌云，周雄，王小文，唐蓝天，钱显威，
申请(专利权)人：厦门大学，
类型：发明
国别省市：