电场辅助二级控量精确成形方法及装置

摘要

本发明涉及一种电场辅助二级控量精确成形方法及装置，属于增材制造技术领域。由进料装置、无级变域加热装置、脉冲电压发生装置、成形口和移动平台组成。首先根据功能层成形所需材料用量控制无级变域加热装置加热区域范围，实现材料熔融过程的一级控量，脉冲电压发生装置在成形口与成形平台之间形成极化电场和脉冲电场，熔融材料在成形口外被极化电场极化后，在脉冲电场作用下呈液滴状周期性脱离，实现熔融材料的二级控量，在移动平台上固化形成超薄功能层。本发明利用无级变域加热技术和脉冲电场分离技术实现增材制造的两级控量，同时结合电场极化控性，为超薄功能层的精确成形和性能增强提供技术方案。

主权项

一种电场辅助二级控量精确成形方法，其特征在于包括下列步骤：（1）、一级控量的实现：控制无级变域加热装置，使其内部的原材料自上而下逐渐熔融，在导向管里形成一定的熔融长度；（2）极化：熔融材料到达成形口末端，此时脉冲电压发生装置在成形口、移动平台之间施加的极化矢量脉冲电压V₁，V₁是常值，成形口和移动平台间产生电场E1将熔融材料极化，实现材料的性能增强；（3）二级控量的实现：当部分熔融材料到达成形口外时，形成一个具有锥角的上宽下窄形状，通过脉冲电压发生装置在成形口和移动平台间形成脉冲矢量电压，其波形为方波，当脉冲矢量电压值为V_L时，V_L是使熔融材料不分离的值；当出现一个电压脉冲V_H时，V_H是脉冲脱离矢量电压值，锥角尖端处的熔融液滴将在脉冲电压作用下周期性脱离，在移动平台上累加成形；（4）移动平台根据超薄功能层成形轨迹的要求运动，接收脱离的熔融材料液滴，使其在移动平台上固化形成超薄功能层。