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申请/专利权人：厦门大学

摘要：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。

主权项：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：1利用计算机辅助设计软件或三维扫描技术建立待制造器件的精确三维模型；根据三维模型，编辑3D打印平台的X轴、Y轴和Z轴的运动轨迹，确保喷射液滴精确地沉积在非展开曲面的预设位置；2根据所用材料和喷射头的要求，设置压电控制器4和温度控制器5的参数，以控制压电陶瓷的伸缩和喷射腔的温度；3取曲面材料，清洗表面后在金属基底上刮涂制造绝缘浆料层，管式炉内高温烧结固化，作为绝缘层，将制备有绝缘层的曲面材料固定在3D打印平台2的安装板上；4将配制好的功能浆料填装入料筒中；开启压电控制器和温度控制器，预热喷射腔，移动压电喷射阀1的喷嘴对准曲面材料表面的目标打印位置；5通过3D打印平台2将功能浆料由压电喷射阀1的喷嘴喷出，形成喷射微滴，喷射微滴非接触式地沉积到曲面材料的指定位置，逐层沉积打印并逐层烧结，逐层堆积形成耐高温共形功能器件，实现非接触式打印制造。

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