一种光固化各向异性永磁体3D打印机及其使用方法与流程

技术特征：
1.一种光固化各向异性永磁体3d打印机，其特征在于：包括供料装置、打印输出装置、环形伺服减速电机、励磁及固化装置和三维打印平台，打印输出装置位于供料装置的下方，环形伺服减速电机位于打印输出装置的下方，励磁装置位于环形伺服减速电机的下方，供料装置、打印输出装置、环形伺服减速电机和励磁及固化装置连接后固定在三维打印平台上。2.根据权利要求1所述的一种光固化各向异性永磁体3d打印机，其特征在于：所述供料装置包括储料筒（1），储料筒（1）内设有活塞（2），储料筒（1）的一端设有装有密封圈的可拆尾板（3），可拆尾板（3）的上方设有与储料筒（1）连通的气动接头（2），储料筒（1）的另一端设有出料口，出料口末端设有螺纹。3.根据权利要求2所述的一种光固化各向异性永磁体3d打印机，其特征在于：所述打印输出装置包括供料管（5），供料管（5）上设有球阀（6）和电磁阀（7），球阀（6）下方的输出口与电磁阀（7）上方的输入口连接，电磁阀（7）下方的输出口通过螺纹连接有打印针头（8），供料管（5）与储料筒（1）末端的螺纹连接。4.根据权利要求3所述的一种光固化各向异性永磁体3d打印机，其特征在于：所述环形伺服减速电机包括含减速机的伺服电机（9），伺服电机（9）的底部设有安装法兰（10），安装法兰（10）的一端设有环形转动法兰（11），伺服电机（9）通过齿轮输出至环形转动法兰（11）。5.根据权利要求4所述的一种光固化各向异性永磁体3d打印机，其特征在于：所述励磁装置包括中空的纯铁的导磁件（12），导磁件（12）的两端向下设有磁极（13），磁极（13）的末端对称设有向内倾斜的导磁极头（14），磁极（13）上缠绕励磁线圈（15），导磁件（12）的上方设有固化装置，所述固化装置为与导磁极头（14）呈90
°
安装的一对紫外固化灯（16）；励磁及固化装置的上端面固定于环形伺服减速电机的环形转动法兰（11）的下端面；打印针头（8）穿过环形转动法兰（11）及导磁件（12），打印针头（8）位于两个导磁极头（14）的中部。6.根据权利要求5所述的一种光固化各向异性永磁体3d打印机，其特征在于：所述三维打印平台包括底座（17）、互成90
°
的x轴伺服丝杠滑台（18）、y轴伺服丝杠滑台（19）和z轴伺服丝杠滑台（20），x轴伺服丝杠滑台（18）位于底座（17）的顶端，y轴伺服丝杠滑台（19）位于底座（17）的下端，z轴伺服丝杠滑台（20）位于x轴伺服丝杠滑台（18）的滑块上，z轴伺服丝杠滑台（20）的滑块上设有安装平面（21）；供料装置、打印输出装置、环形伺服减速电机和励磁及固化装置固定在安装平面（21）上。7.根据权利要求6所述的一种光固化各向异性永磁体3d打印机，其特征在于：所述气动接头（4）位于可拆尾板（3）的中部，气动接头（4）通过气动软管连接有压缩气体。8.根据权利要求7所述的一种光固化各向异性永磁体3d打印机，其特征在于：所述打印针头（8）设有内螺纹连接口，打印针头的末端为316l不锈钢制成的中空平口针头。9.一种光固化各向异性永磁体3d打印机的使用方法，其特征在于：包括如下步骤：第一步，填装待打印材料：确保打印机处于关机状态且压缩空气未输入储料筒，将后部的可拆卸尾板拆除，取出活塞，再将准备好的待打印材料注入储料筒盖好活塞并确保排出空气，连接可拆除尾板，插好气动软管，调整好压力，完成准备工作；第二步，将打印程序输入至控制系统，打开球阀；第三步，系统开始打印，控制程序打开电磁阀、同时开启励磁和紫外光照，待打印物料以匀速输出，在磁场的作用下磁粉磁筹按顺序排列堆积成型并在紫外光照射下迅速固化；
第四步，打印过程中，根据成型材料磁场方向要求，导磁极头可以旋转不同角度形成不同磁场方向，可实现环形磁体的内外单极、内外多级、多级斜充等不同磁场应用要求。

技术总结
一种光固化各向异性永磁体3D打印机及其使用方法，属于光固化各向异性永磁体的成型技术领域，注塑挤出或热压成型及磁场条件下的热压成型无法实现形态及磁性能均要求较高的场合的问题，本发明涉及各向异性永磁体细粉混合光固化胶水在磁场条件下的采用3D打印方法成型的设备及工艺，适合钕铁硼等各向异性永磁粉的混胶3D打印，利用气体推动恒压供料的方式，由微型电磁阀控制输出，在打印头输出部分创造性采用了磁场取向排列方式，结合快速光固化方法，有效提高了打印件的磁性能，打印完成即可使用，无需二次充磁。本发明提出了一种新的高分子混合永磁体制备方法、工艺及设备，为高分子混合永磁体材料的3D打印提供了全新的设备。子混合永磁体材料的3D打印提供了全新的设备。子混合永磁体材料的3D打印提供了全新的设备。


技术研发人员：何欢 曹杨 酒红芳 孙友谊
受保护的技术使用者：中北大学
技术研发日：2021.10.11
技术公布日：2022/1/4