[發(fā)明專利]一種納米級高精度增材制造設(shè)備

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810781607.6
• 申請日: 2018-07-17
• 公開（公告）號: CN108748975A
• 公開（公告）日: 2018-11-06
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉軍;張睿智;黃靖棟
• 申請（專利權(quán)）人: 中南大學(xué)
• 主分類號: B29C64/106
• 分類號: B29C64/106;B29C64/205;B29C64/209;B29C64/245;B29C64/30;B33Y30/00;B33Y40/00
• 代理公司: 長沙市融智專利事務(wù)所 43114
• 代理人: 顏勇

1.一種納米級高精度增材制造設(shè)備，包括：

打印平臺；

打印噴頭，設(shè)置在所述打印平臺正上方且在打印平臺與打印噴頭的導(dǎo)電噴嘴之間施加有高壓脈沖電源；

其特征在于：

所述打印平臺與所述打印噴頭之間還設(shè)有垂直于所述打印平臺的勻強磁場，所述打印平臺與打印噴頭之間的間距D滿足如下關(guān)系式：

D＝N×T×V_平

其中，

m為從打印噴頭噴出的每滴打印介質(zhì)的質(zhì)量，q為每滴打印介質(zhì)所帶電量，T為每滴打印介質(zhì)在勻強磁場中的回轉(zhuǎn)周期，B為勻強磁場的強度，V_平為每滴打印介質(zhì)平行于B的速度分量，N為正整數(shù)，π為圓周率。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的納米級高精度增材制造設(shè)備，其特征在于：所述打印平臺與所述打印噴頭之間設(shè)有通以勵磁電流的螺線管，使其內(nèi)部產(chǎn)生所述均強磁場。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的納米級高精度增材制造設(shè)備，其特征在于：所述噴嘴的噴口處進行圓角處理呈喇叭狀。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的納米級高精度增材制造設(shè)備，其特征在于：與打印噴頭連接的納米級定量擠出裝置包括基座、與基座滑動連接的滑塊、與滑塊螺旋連接的螺桿、與螺桿傳動連接的驅(qū)動機構(gòu)及料筒，所述料筒內(nèi)匹配滑動設(shè)置有與滑塊固定連接的擠出桿，所述滑塊在螺桿的作用下作線性運動帶動擠出桿將料筒內(nèi)的物料輸送至打印噴頭。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的納米級高精度增材制造設(shè)備，其特征在于：還包括三維運動機構(gòu)，所述三維運動機構(gòu)包括X、Y、Z三個方向的運動機構(gòu)，所述X、Y方向運動機構(gòu)承載所述打印平臺，所述Z方向運動機構(gòu)上設(shè)置打印噴頭。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的納米級高精度增材制造設(shè)備，其特征在于：還包括氣墊隔震平臺和與氣墊隔震平臺連接的龍門架，所述X、Y方向運動機構(gòu)設(shè)置在所述氣墊隔震平臺上，所述Z方向運動機構(gòu)固定在所述龍門架的橫梁上。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的納米級高精度增材制造設(shè)備，其特征在于：多個打印噴頭成排布置在所述Z方向運動機構(gòu)上，相鄰兩個打印噴頭之間的距離需滿足噴出的滴狀打印介質(zhì)作螺旋運動時不相互干擾。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的納米級高精度增材制造設(shè)備，其特征在于：還包括設(shè)置在打印噴頭一側(cè)實時監(jiān)控打印作業(yè)的高強數(shù)碼顯微鏡。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的納米級高精度增材制造設(shè)備，其特征在于：所述打印噴頭的噴嘴內(nèi)徑為30nm-60nm。

10.根據(jù)權(quán)利要求1-9任一項所述的納米級高精度增材制造設(shè)備，其特征在于：所述打印介質(zhì)為液體、熔融體或懸浮液。