[发明专利]一种磁流变弹性体3D打印装置及方法

权利要求书

1.一种磁流变弹性体3D打印装置，包括X向水平滑轨、Y向水平滑轨、Z向竖直滑轨、XZ向移动装置、Y向移动装置，其特征在于：还包括基体喷头、磁性颗粒喷头、旋转装置、喷头连接装置、打印平台移动装置；所述的XZ向移动装置位于X向水平滑轨和Z向竖直滑轨上，Y向移动装置位于Y向水平滑轨上；所述的打印平台移动装置位于平台底部的X向导轨上；通过改变磁性颗粒喷头的移动轨迹，实现了磁流变弹性体层间的结构梯度变化；所述的基体喷头通过螺纹连接与旋转装置相连接，且基体喷头下侧设有温度传感器；所述的温度传感器位于基体喷头的下侧且与基体喷头的加热装置相连；所述的磁性颗粒喷头通过螺纹连接与旋转装置相连接，且磁性颗粒喷头上端设有振动装置，磁性颗粒喷头的内部设有筛选装置；通过筛选装置控制磁性颗粒喷头喷料的浓度，实现了每层内部和每层之间磁流变弹性体的浓度梯度变化。

2.根据权利要求1所述的一种磁流变弹性体3D打印装置，其特征在于，所述的振动装置采用一种可以为磁性颗粒提供动力从而防止磁性颗粒堵塞在喷头处的微型振动器；所述的筛选装置由凸轮机构、弹簧和上下两个光传感器组成，且凸轮机构和弹簧分别位于杠杆装置的两端。

3.根据权利要求1所述的一种磁流变弹性体3D打印装置，其特征在于，所述的旋转装置用于连接基体喷头和磁性颗粒喷头；所述的打印平台移动装置由主动轮、动力电机、从动轮和X向导轨组成，且主动轮通过动力电机传动实现转动，从动轮通过与轨道的摩擦力实现运动，从动轮轴端部分通过与移动装置外壳连接的角接触球轴承连接。

4.一种基于权利要求1所述的磁流变弹性体3D打印装置的打印方法，其特征在于，所述的方法包括如下步骤：

一.选择基体材料和磁性颗粒；

二.将选择好的基体材料和磁性颗粒分别装入基体喷头和磁性颗粒喷头中，启动磁流变弹性体3D打印装置；

三.调整基体喷头加热装置，使基体材料在基体喷头中充分融化成液体，通过基体喷头中的进给装置工作使液态基体从基体喷头中挤出；通过磁性颗粒喷头中的振动装置工作，使磁性颗粒从磁性颗粒喷头中喷出；

四.调整磁流变弹性体3D打印装置的旋转装置，使得基体喷头在打印过程中始终位于磁性颗粒喷头的前方，从而使得磁性颗粒喷出之后正好落在基体上，与基体混合形成磁流变弹性体；

五.控制磁性颗粒喷头中的筛选装置的筛选速度，从而控制磁性颗粒的喷出量，通过改变基体中磁性颗粒的浓度，从而打印出具有梯度浓度变化的磁流变弹性体；

六.调整旋转装置，改变每层磁流变弹性体打印过程中磁性颗粒喷出轨迹，从而打印出具有层间梯度结构的磁流变弹性体；

七.结合步骤四、五中采用的打印方法，同时改变磁流变弹性体中磁性颗粒的浓度和磁性颗粒喷出轨迹，从而打印出同时具有层间梯度结构和梯度浓度的磁流变弹性体。