[發明專利]一種磁活性復合材料結構打印裝置

在審

• 申請號: 202011279017.7
• 申請日: 2020-11-16
• 公開（公告）號: CN112606382A
• 公開（公告）日: 2021-04-06
• 發明（設計）人: 吳德志;王中寶;吳益根
• 申請（專利權）人: 廈門大學;廈門大學深圳研究院
• 主分類號: B29C64/106
• 分類號: B29C64/106;B29C64/20;B29C64/314;B29C64/30;B33Y10/00;B33Y30/00;B33Y40/00;B33Y40/10;B33Y70/10
• 代理公司: 廈門市首創君合專利事務所有限公司 35204
• 代理人: 張松亭;吳曉梅

1.一種磁活性復合材料結構打印裝置，其特征在于：包括電機驅動電源、高壓直流電源、勵磁電源、電機、轉針、儲料筒、收集器及能沿水平面橫、縱方向運動的水平運動平臺，轉針的一端與電機的輸出軸同軸連接且另一端置于儲料筒內，儲料筒遠離轉針的一端具有一供筒內液體流出的噴嘴，收集器置于噴嘴下方并固定在水平運動平臺上，儲料筒的外周固定繞設有勵磁線圈，高壓直流電源的正負輸出端分別通過導體連接至儲料筒和收集器以在儲料筒與收集器之間形成高壓電場，電機驅動電源電性連接電機給電機供電，勵磁電源電性連接勵磁線圈。

2.根據權利要求1所述的一種磁活性復合材料結構打印裝置，其特征在于：該轉針所在的中心軸線與儲料筒所在的中心軸線重合。

3.根據權利要求1所述的一種磁活性復合材料結構打印裝置，其特征在于：該勵磁線圈的纏繞方向垂直儲料筒的中心軸線。

4.根據權利要求1所述的一種磁活性復合材料結構打印裝置，其特征在于：該勵磁電源采用可編程雙頻電源。

5.根據權利要求1所述的一種磁活性復合材料結構打印裝置，其特征在于：該轉針與電機輸出軸之間通過聯軸器連接。

6.根據權利要求1所述的一種磁活性復合材料結構打印裝置，其特征在于：該電機為直流步進電機。

7.根據權利要求1所述的一種磁活性復合材料結構打印裝置，其特征在于：該勵磁線圈匝數大于一匝，勵磁電流0-10安培。

8.根據權利要求1所述的一種磁活性復合材料結構打印裝置，其特征在于：該儲料筒外周壁固定軸套，該勵磁線圈纏繞在該軸套上。

9.根據權利要求1至8中任一項所述的一種磁活性復合材料結構打印裝置，其特征在于：還包括升降臺，該升降臺具有高度可調的兩固定夾具，該電機和儲料筒分別固定在兩固定夾具上。

10.一種磁活性復合材料結構打印方法，其特征在于：基于權利要求1至9中任一項所述的一種磁活性復合材料結構打印裝置；該方法包括如下步驟：

(1)通過轉針的轉動攪拌打散儲料筒中的磁性復合材料，使復合材料與轉針之間形成毛細管流變、剪切變稀；

(2)通過勵磁線圈對儲料筒中的磁顆粒定向排列；

(3)通過高壓直流電源供給的高壓電場使儲料筒中的復合材料經噴嘴以微細射流的狀態噴射在收集器上并在收集器上沉積固化；

(4)通過改變勵磁線圈的電流方向或控制水平運動平臺的運動方向來改變所打印的磁性復合材料結構的磁極方向。