實驗名稱：熔滴噴射金屬增材制造研究實驗

　　研究方向：金屬增材制造

　　實驗內容：利用壓電驅動閥帶動噴管在軸向上進行往復運動，噴管內熔融金屬在慣性的作用下產生脈沖壓力，在脈沖壓力作用下產生熔滴噴射，進而進行增材制造。

　　測試設備：ATA-7030高壓放大器、信號發生器、壓電驅動閥等。

　　實驗過程：信號發生器的信號通過ATA-7030高壓放大器傳遞給壓電驅動閥，壓電驅動閥帶動噴管在軸向上進行往復運動，噴管內熔融金屬在慣性的作用下產生脈沖壓力，在脈沖壓力作用下產生熔滴噴射。然后按照既定程序在運動控制系統的帶動下進行沉積成形。既可以進行二維點陣、電路成形，也可以進行三維件的增材制造。

　　測試結果：

　　(1)利用水錘效應實現液滴噴射的關鍵在于控制噴管往復加速度的大小和方向。這調節了作用在熔融金屬上的慣性力，從而調節了液滴的噴射。噴管被設置為先加速后減速，以先上升后下降的運動，產生壓力變化，管內初始為負壓，隨后為正壓。在突然的速度變化過程中產生了巨大的壓力脈沖，使液滴噴射成為可能。

　　(2)模擬和實驗結果表明，水錘效應產生的脈沖壓力是影響熔滴噴射行為的決定性因素。脈沖壓力不足不能產生液滴，而脈沖壓力過大則會形成衛星液滴。結果表明：位移增大、孔口直徑減小、運動周期減小、液柱高度增大均可提高孔口脈沖壓力，從而提高噴射液滴的飛行速度；

　　(3)通過各種應用驗證了所提出技術的增材制造能力，包括均勻尺寸的焊接球的制造，精確的點陣圖案，以及2D電路和3D結構的構建。參數化實驗結果表明，增大噴管位移可以提高3d打印部件的抗拉強度。這些實驗突出了該技術的穩定性、精度以及推進金屬增材制造的巨大潛力。

　　功率放大器推薦：ATA-7030高壓放大器

圖：ATA-7030高壓放大器指標參數

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