[发明专利]一种等离子协同超声辅助增材制造装置及方法

权利要求书

1.一种等离子协同超声辅助增材制造装置，包括超声装置（1）、自动旋转装置（2）、打印喷头（3）、等离子装置（4）和固定装置（5），其特征在于：自动旋转装置（2）包括电机和齿轮（503），其中电机端部连接有齿轮（503），固定装置（5）有三个环形开孔，从左至右依次为超声装置固定环（501）、打印喷头固定环（504）和等离子装置固定环（505）；打印喷头固定环（504）外侧装有与所述齿轮（503）啮合的齿圈；固定装置（5）中间端装有与所述齿轮（503）相互啮合的内齿轮（502）。

2.根据权利要求1所述的一种等离子协同超声辅助增材制造装置，其特征在于：所述齿轮（503）分别与打印喷头固定环（504）外的齿圈啮合且与内齿轮（502）内啮合，通过打印路径程序输入控制电机转动，打印喷头固定装环（504）固定不动，外部连接固定超声装置（1）和等离子装置（4）跟随转动，实现等离子装置（4）始终位于打印路径方向前侧，超声装置（1）始终位于打印路径方向后侧。

3.根据权利要求1所述的一种等离子协同超声辅助增材制造装置，其特征在于：所述固定装置（5）中的超声装置固定装置（501）和等离子装置固定装置（505）均可调整固定位置，分别控制超声喷头（6）和等离子喷头（7）与打印层的距离。

4.根据权利要求1所述的一种等离子协同超声辅助增材制造方法，其特征在于：包括如下步骤：

（a）调整固定位置，包括超声喷头（6）和等离子喷头（7）与打印基板的距离；

（b）开启等离子装置，调整功率，开启超声装置，调整频率；

（c）开始打印，根据打印路径方向，实时自动旋转，始终保持等离子处理打印上一层，超声处理打印层；

（d）打印完成后，等待样品冷却，取样。

5.根据权利要求4所述的一种等离子协同超声辅助增材制造方法，其特征在于：打印所用丝材包括短纤维和连续纤维增强树脂基复合材料丝材。

6.根据权利要求4所述的一种等离子协同超声辅助增材制造方法，其特征在于：打印所用纤维包括碳纤维、玻璃纤维和芳纶纤维等等，所用树脂为聚乳酸、聚醚醚酮等热塑性树脂。

7.根据权利要求4所述的一种等离子协同超声辅助增材制造方法，其特征在于：超声装置（1）和等离子装置（4）的参数可以根据不同的打印材料和打印参数进行调整。