[发明专利]一种宽频带压电振动刮刀及其喷涂式3D打印和打印方法

摘要

本发明公开了一种宽频带压电振动刮刀及其喷涂式3D打印和打印方法。本发明采用压电振动刮刀，高频振动的刀头刮过浆料的表面，产生超声波冲击效应，有效排除浆料中的气泡，同时通过刀头的高频振动，有效减少刀头与浆料的表面之间的摩擦，获得抚平浆料表面的效果，并获得高的光洁度；压电振动刮刀的振动幅度和工作频率可根据喷涂浆料的材质、粘度或粒度等进行综合调节，以获得最佳刮涂效果；通过精密的控制刀头和3D打印机运动平台之间的垂直距离，非常精密的控制打印层的层厚，实现微米尺度的打印层厚的控制；本发明提供的压电振动刮刀很好弥补了原有压电喷头在打印层厚控制、浆料成型质量、以及打印浆料表面光洁度等方面的不足。

主权项

1.一种宽频带应用于喷涂式3D打印增材制造的压电振动刮刀，其特征在于，所述压电振动刮刀包括：压电元件、振动刀片、刀柄和刀头；其中，所述压电元件粘接在振动刀片的一侧表面或两侧表面上，形成层状复合结构；所述振动刀片的底端安装在刀柄上；所述振动刀片的顶端安装刀头；压电元件连接至外部的驱动系统；所述驱动系统提供特定的频率和特定的幅值的交变电压至压电元件；压电元件通过逆压电效应，将交变电压转换成特定频率的振动，并带动振动刀片和刀头振动；高频振动的刀头刮过浆料的表面，产生超声波冲击效应，有效排除浆料中的气泡，同时通过刀头的高频振动，有效减少刀头与浆料的表面之间的摩擦，获得抚平浆料表面的效果，并获得高的光洁度；通过调节驱动电路的频率、电压幅值和偏置，所述压电振动刮刀工作在一阶至高阶弯曲振动模式，谐振工作频率在10Hz～100KHz之间选择；所述刀头为可置换的结构，刀头的底部具有刀槽口，刀头通过底部的刀槽口安装在振动刀片的顶端；所述刀头的顶端表面光滑平整。