[发明专利]一种增材制造装置及方法

权利要求书

1.一种增材制造装置，其特征在于，包括螺旋挤出机构(1)，所述螺旋挤出机构(1)包括：

料筒(11)，其由上至下依次设有固体进料口(111)、固体输送区(112)、熔体建压区(113)、熔体计量挤出区(114)、分散区(115)、储料区(116)和半固体出料口(117)；

第一螺杆(12)，其位于所述料筒(11)内，所述第一螺杆(12)的进料端与所述进料口(111)连通且其顶部连接有扭矩传感器(121)，出料端位于所述分散区(115)内；

多段加热套(13)，每段所述加热套(13)分别套设于与所述固体输送区(112)、所述熔体建压区(113)、所述熔体计量挤出区(114)、所述分散区(115)和所述储料区(116)对应的所述料筒(11)外侧。

2.根据权利要求1所述的增材制造装置，其特征在于，所述第一螺杆(12)位于所述固体输送区(112)、所述熔体建压区(113)和所述熔体计量挤出区(114)的周身上设有螺纹(122)，位于所述分散区(115)的周身上设有销钉(123)。

3.根据权利要求2所述的增材制造装置，其特征在于，位于所述固体输送区(112)的所述螺纹(122)的螺距或槽深相等，位于所述熔体建压区(113)的所述螺纹(122)的螺距或槽深逐渐缩小，位于所述熔体计量挤出区(114)的所述螺纹(122)的螺距或槽深相等。

4.根据权利要求1所述的增材制造装置，其特征在于，还包括控制组件，每段所述加热套(13)均连接有测温装置(14)，所述储料区(116)连接有压力传感器(15)，所述控制组件分别与所述加热套(13)、所述扭矩传感器(121)和所述压力传感器(15)连接。

5.根据权利要求1所述的增材制造装置，其特征在于，还包括供料机构(2)和输料机构(3)，所述输料机构(3)包括两个同向旋转且能相互啮合的第二螺杆(31)，两个所述第二螺杆(31)的输入端与所述供料机构(2)连通，输出端与所述进料口(111)连通；所述输料机构(3)的外壁设有水冷套(32)。

6.根据权利要求5所述的增材制造装置，其特征在于，还包括密闭箱体(4)和打印平台(5)，所述打印平台(5)位于所述出料口(116)的下方，所述密闭箱体(4)包括第一密闭箱体(41)和第二密闭箱体(42)，所述供料机构(2)、所述输料机构(3)和所述螺旋挤出机构(1)均位于所述第一密闭箱体(41)中，所述打印平台(5)位于所述第二密闭箱体(42)中。

7.根据权利要求6所述的增材制造装置，其特征在于，所述第一密闭箱体(41)外设有用于更换所述供料机构(2)的第一过渡仓(43)，所述第二密闭箱体(42)外设有用于取出在所述打印平台(5)上打印形成的成型件的第二过渡仓(44)。

8.根据权利要求6所述的增材制造装置，其特征在于，还包括气氛保护机构(6)和净化机构(7)，所述气氛保护机构(6)的输出端分别与所述供料机构(2)和所述第二密闭箱体(42)连通，所述净化机构(7)与所述第二密闭箱体(42)连通。

9.一种增材制造方法，其特征在于，包括：

通过对熔点不同的多种固体进行加热和搅拌，使其形成具有均匀悬浮目标固相分数颗粒形核的半固体；

通过测量搅拌过程的扭矩对形成的所述具有均匀悬浮目标固相分数颗粒的半固体的黏度状态及流动状态进行表征。

10.根据权利要求9所述的增材制造方法，其特征在于，所述搅拌过程包括：

对固体进行加热和输送，使其表面形成有包覆熔膜；

对形成的半固体进行加热、保温和建压输送，使其所受压力逐渐升高，且持续受到搅拌作用而形成所述具有均匀悬浮目标固相分数颗粒的半固体；

对所述具有均匀悬浮目标固相分数颗粒的半固体进行控温和定量输送，且持续受到搅拌作用，使其进一步均匀化；

对所述进一步均匀化的半固体进行保温和储存，用于逐层沉积成型。