[發明專利]一種復頻電流體動力學打印裝置及其打印方法

有效

• 申請號: 201710559208.0
• 申請日: 2017-07-11
• 公開（公告）號: CN107214946B
• 公開（公告）日: 2019-04-05
• 發明（設計）人: 于影;左雨欣;左春檉;曹倩倩
• 申請（專利權）人: 嘉興學院
• 主分類號: B29C64/112
• 分類號: B29C64/112;B33Y10/00
• 代理公司: 北京翔甌知識產權代理有限公司 11480
• 代理人: 康云曉

1.一種復頻電流體動力學打印裝置,其特征在于：包括直流電源（1）、高頻變壓器（2）、中頻變壓器（3）、噴頭（4）、導電陽極（5）、環形輔助電極（6）、平板電極（7）；

所述噴頭（4）接觸連接導電陽極（5），所述環形輔助電極（6）設置在噴頭（4）下方，所述平板電極（7）設置在環形輔助電極（6）下方，所述環形輔助電極（6）、平板電極（7）共同接地；

所述直流電源（1）連接導電陽極（5）、平板電極（7）形成直流電場，所述高頻變壓器（2）連接導電陽極（5）、環形輔助電極（6）形成高頻交流電場，所述中頻變壓器（3）連接導電陽極（5）、平板電極（7）形成中頻交流電場；所述直流電場、高頻交流電場、中頻交流電場共同形成復頻電壓；

所述復頻電壓為v，v=v₀+v₁(sinω₁t)+ v₂ (sinω₂t+φ)；

v₀為直流電源電壓，其中，0.9KV≤v₀≤20KV；

v₁(sinω₁t)為高頻交流電場所施加的電壓，v₁為高頻變壓器輸出的額定電壓，ω₁為角頻率，t為持續時間，其中0.9KV≤v₁≤20KV，6283rad/s（1000HZ）≤ω₁≤12566rad/s（2000HZ）；

v₂ (sinω₂t+φ) 為中頻交流電場所施加的電壓，v₂為中頻變壓器輸出的額定電壓，ω₂為角頻率，t為持續時間，其中，0.9KV≤v₂≤20KV，817rad/s（130HZ）≤ω₂≤3142rad/s（500HZ），0≤φ≤π。

2.根據權利要求1所述的復頻電流體動力學打印裝置,其特征在于：所述噴頭（4）的內徑為0.5-5.5mm，長為3-5cm。

3.根據權利要求1所述的復頻電流體動力學打印裝置,其特征在于：所述環形輔助電極（6）距離噴頭（4）的距離為0.3-2cm。

4.根據權利要求1所述的復頻電流體動力學打印裝置,其特征在于：所述平板電極（7）距離噴頭（4）的距離為0.8-3cm。

5.一種基于權利要求1所述復頻電流體動力學打印裝置的打印方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟1：采用高能球磨法制備金屬納米顆粒，并將其分散到聚合物溶劑中，超聲分散制備聚合物金屬納米顆粒復合材料溶液；

步驟2：將制備完成的聚合物金屬納米顆粒復合材料溶液通過3D打印機供料系統輸送至噴頭；

步驟3：直流電場、高頻交流電場、中頻交流電場共同施加電壓形成復頻電壓；

步驟4：在高強電場作用下，聚合物金屬納米顆粒復合材料溶液在噴嘴下方形成電流體動力學打印液滴，并可通過高速攝像機觀察到液滴運動軌跡和形態變化。