[发明专利]一种热电偶瞬态热流传感器的3D打印加工装置及方法

权利要求书

1.一种热电偶瞬态热流传感器的3D打印加工装置，包括对热电偶瞬态热流传感器进行逐层堆积黏结的3D打印机，其特征在于：所述热电偶瞬态热流传感器包括正极区域、负极区域和绝缘区域；

所述3D打印机包括用于安装设备并形成密闭打印空间的打印机主体（1），并且所述打印机主体（1）的内部安装有三联机械手（2），所述三联机械手（2）上倾斜安装有分别用于打印正极区域、负极区域和绝缘层区域的三联烧结打印器（3），所述打印机主体（1）的外侧安装有用于向所述三联烧结打印器（3）分类挤出粉料的粉料供给装置（4），所述打印机主体（1）的内部安装有用于配合所述三联烧结打印器（3）打印的温控基座（5）；

所述打印机主体（1）的内部设有用于控制所述三联机械手（2）向所述打印机主体（1）内部沿轴向移动的机械手控制模块（6），并且所述打印机主体（1）的内部安装有用于控制所述三联烧结打印器（3）烧结温度、所述粉料供给装置（4）挤料压力和所述温控基座（5）基座温度的打印器控制模块（7），所述机械手控制模块（6）通过控制所述三联机械手（2）逐层递增烧结路径的偏移量以控制传感器逐层烧结区域的形变，所述打印器控制模块（7）通过与所述机械手控制模块（6）交互并控制所述三联烧结打印器（3）设定传感器逐层烧结的周期性偏移量形成金属材料和绝缘材料的强力搭接结构；

所述三联烧结打印器（3）根据设定打印路径在所述温控基座（5）上打印出热电偶瞬态热流传感器底层结构，所述三联烧结打印器（3）在打印出的底层结构上的打印路径整体进行横向偏移，打印出烧结堆积底层结构上的偏移层结构，偏移层结构在底层结构顶端横向偏移量设为A，绝缘层的厚度设为B，则有A≤B；

所述三联烧结打印器（3）在偏移层逐层打印环绕层结构，所述环绕层结构绕层结构绕底层结构的圆心转动的偏移量设为C，则有C≤B。

2.根据权利要求1所述的一种热电偶瞬态热流传感器的3D打印加工装置，其特征在于：所述三联烧结打印器（3）包括设置在所述三联机械手（2）内侧的粉料定量三通阀（31）和步进电机（32），以及安装在所述三联机械手（2）外侧并与之转动连接的打印喷头盘（33），所述粉料定量三通阀（31）用于向所述打印喷头盘（33）定量输送所述粉料供给装置（4）挤出的三种粉料，所述步进电机（32）用于控制所述打印喷头盘（33）转动并切换打印形态。

3.根据权利要求2所述的一种热电偶瞬态热流传感器的3D打印加工装置，其特征在于：所述打印喷头盘（33）包括通过所述步进电机（32）驱动双向转动并与所述三联机械手（2）转动连接的喷头安装盘（331），所述喷头安装盘（331）上安装有三组分别用于打印传感器的正极区域、负极区域和绝缘层区域的打印喷头机构（332），并且三组所述打印喷头机构（332）的外侧安装有用于逐级散热的散热鳍管（333）。

4.根据权利要求3所述的一种热电偶瞬态热流传感器的3D打印加工装置，其特征在于：所述打印喷头机构（332）包括尾端限位插入所述散热鳍管（333）的折角导热筒（3321），并且所述折角导热筒（3321）的尾端连接有穿过所述喷头安装盘（331）并连通至所述粉料定量三通阀（31）的粉料软管（3322），所述粉料定量三通阀（31）通过连通的所述粉料软管（3322）输送任意一种粉料，所述折角导热筒（3321）的顶端安装有对粉料进行加热融化的加热组件（3323），并且所述加热组件（3323）上安装有与之配合融化粉料并挤出融化粉料的粉料挤出头（3324）。

5.根据权利要求4所述的一种热电偶瞬态热流传感器的3D打印加工装置，其特征在于：所述加热组件（3323）包括固定安装所述折角导热筒（3321）和所述粉料挤出头（3324）的导热安装块（33231），并且所述导热安装块（33231）上安装有用于对所述粉料挤出头（3324）内部粉料进行加热融化的加热棒（33232），并且所述导热安装块（33231）上安装有用于检测并控制所述加热棒（33232）加热温度的温控单元（33233）。