[发明专利]一种高固相含量高致密含能药柱的原材料直接制造方法

说明书

一种高固相含量高致密含能药柱的原材料直接制造方法，先对目标样件的三维数据进行分层离散，得到打印所需的制造数据；然后对粉末材料进行级配处理后装料、对粘结剂进行稀释和真空处理后装料；再利用压辊在工作平台上铺一层粉末，然后点胶机在相应位置挤出粘结剂，一层打印完成后，由压辊头对该层压紧处理，工作平台下移一层；重复铺粉‑挤出粘结剂‑压紧‑工作平台下移的过程，直到达到目标样件层厚，即完成了对目标样件的高固相含量高致密含能药柱的原材料直接制造过程；本发明可在高安全系数的条件下，在制造过程中实现含能粉末材料和粘结剂的混合，高效的实现了梯度性能可控的高固含量、高致密性含能药柱的快速制造。

技术领域

本发明属于含能材料制造技术领域，具体涉及一种高固相含量高致密含能药柱的原材料直接制造方法。

背景技术

含能材料是航空航天、国防军工等领域的重要重要支撑，含能材料的性能与武器的性能密切相关，是决定武器先进程度的重要因素之一。传统的含能药柱制作方式主要有混料、模压等，但存在耗费时间长、过程繁杂等缺点；而且，由于含能材料具有很高的能量密度，在制造过程中容易发生爆炸，不安全；同时，传统的含能材料制造方法也存在固相含量不高，致密度不高等缺点。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种高固相含量高致密含能药柱的原材料直接制造方法，可在无预先混料的条件下，实现高固相含量高致密性含能材料的安全打印，省时。

为了达到上述目的，本发明采取的技术方案为：

一种高固相含量高致密含能药柱的原材料直接制造方法，包括以下步骤：

a)对目标样件的三维数据进行分层离散：在圆柱坐标系下，对目标样件的三维数据进行离散处理、路径规划、工艺参数设定，得到打印所需的制造数据，输入运动控制系统；

b)对原材料进行处理和装料：对含能粉末材料做级配处理，将不同粒径的粉末按比例均匀混合在一起，以使得粉末在压实状态下具有更高的致密性，将级配好的含能材料粉末装入送粉缸8；对粘结剂做稀释处理，使粘结剂足以浸入含能材料粉末颗粒之间，对粘结剂做真空处理，确保粘结剂内部没有空气，将处理好的粘结剂装入点胶机3；

c)铺粉并结合粘结剂：送粉平台上升一层，使用压辊7在工作平台5上铺一层粉末，点胶机3按设计好的路径在工作平台5上的对应区域挤出粘结剂，点胶机3的喷嘴处设置有加热模块，以降低粘接剂的粘度；含能材料粉末在粘结剂的作用下结合成型，压辊7再次扫过工作平台5，将打印层压实，工作平台5向下移动一层；

d)重复步骤c)，直到点胶机3完成扫描轨迹、达到目标样件的层厚，即完成了对目标样件的制造过程；制造完成后，工作平台5和送粉平台上升至最高，由喷气口1喷出高速气流，将多余的粉末吹到粉末回收装置6，完成粉末的回收。

所述的高固相含量高致密含能药柱的原材料直接制造方法采用的设备，包括工作平台5，工作平台5和送粉平台配合，送粉平台由送粉缸8、压辊7组成，工作平台5上方设有点胶机3，点胶机3的喷嘴上设有加热模块，点胶机3、送粉平台、压辊7通过运动控制系统控制运动，工作平台5的一侧设有喷气口1，工作平台5的另一侧设有回收装置6。

所述的点胶机3的喷嘴和工作平台5的接触点处设置有温度检测装置2。

所述的高固相含量高致密含能药柱的原材料直接制造方法中人机分离，操作人员以及设备之间是物理分隔。

本发明的有益效果如下：

本发明方法将含能药柱的制造从预先混料改进为原材料直接制造加工，不但解决了前者制造出的药柱固相含量和致密性不高的问题，也解决了因预先混料而容易产生的安全性问题。如果引入更加复杂的机构，使多个点胶机内装有不同种类的粘接剂，利用代码程序实现对点胶机的良好控制，就可以通过在目标样件不同层或一层的不同区域内采用不同的粘结剂，实现对目标样件的梯度化打印，以得到预先混料法无法实现的功能。