本發(fā)明涉及3D打印增材制造技術(shù)，具體涉及一種應(yīng)用于噴涂式3D打印增材制造的壓電振動(dòng)刮刀及其噴涂式3D打印和打印方法。

背景技術(shù)：

3D打印(3D printing)是制造業(yè)領(lǐng)域正在迅速發(fā)展的一項(xiàng)新興技術(shù)，3D打印是增材制造的一種實(shí)現(xiàn)形式，其理念與傳統(tǒng)的去除型制造方式不同，在很多方面有著優(yōu)勢(shì)。3D打印機(jī)依托多個(gè)學(xué)科領(lǐng)域的尖端技術(shù)，在電子工業(yè)、生物醫(yī)學(xué)、醫(yī)療設(shè)備、教育等領(lǐng)域得到應(yīng)用，發(fā)展前景廣泛。以一種噴涂或熔融涂寫3D打印技術(shù)為例，其主要流程包括：應(yīng)用計(jì)算機(jī)軟件，設(shè)計(jì)出三維立體結(jié)構(gòu)樣式，然后通過3D打印成型設(shè)備將液態(tài)材料程控的噴涂漿料(增材)到指定部位，結(jié)合光、熱固化工藝逐層打印出所設(shè)計(jì)的形狀和結(jié)構(gòu)。

現(xiàn)有的噴涂式或熔融涂寫式3D打印機(jī)，在噴涂和涂寫工藝方面存在的主要問題集中在：(1)噴涂漿料層厚在微米尺度精確控制的問題；(2)噴涂過程中漿料內(nèi)很容易殘留氣泡，這又會(huì)影響漿料成型質(zhì)量；(3)噴涂漿料表面存在平整度和表面光潔度不好；(4)多材料層狀結(jié)構(gòu)交替打印所存在的打印方法等問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目標(biāo)是為多材料、多層結(jié)構(gòu)元器件制備，諸如低溫共燒陶瓷LTCC、多層陶瓷電容器MLCC、多層壓電陶瓷致動(dòng)器ML actuator、以及基于高分子電子材料的層狀結(jié)構(gòu)元器件的制備，提供一個(gè)先進(jìn)和便捷的3D打印方法。本發(fā)明提出了一種寬頻帶壓電振動(dòng)刮刀及其噴涂式3D打印和打印方法，應(yīng)用于3D打印噴涂或熔融涂寫后的精密輔助成型，并能夠有效解決上述現(xiàn)有技術(shù)的3D打印中所存在的幾個(gè)問題。

本發(fā)明的一個(gè)目的在于提出一種應(yīng)用于噴涂式3D打印增材制造的壓電振動(dòng)刮刀。

本發(fā)明的應(yīng)用于噴涂式3D打印增材制造的壓電振動(dòng)刮刀包括：壓電元件、振動(dòng)刀片、刀柄和刀頭；其中，壓電元件粘接在振動(dòng)刀片的一側(cè)表面或兩側(cè)表面上，形成層狀復(fù)合結(jié)構(gòu)；振動(dòng)刀片的底端安裝在刀柄上；振動(dòng)刀片的頂端安裝刀頭；壓電元件連接至外部的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)；驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)提供特定的頻率和特定的幅值的交變電壓至壓電元件；壓電元件通過逆壓電效應(yīng)，將交變電壓轉(zhuǎn)換成特定頻率的振動(dòng)，并帶動(dòng)振動(dòng)刀片和刀頭振動(dòng)；高頻振動(dòng)的刀頭刮過漿料的表面，產(chǎn)生超聲波沖擊效應(yīng)，有效排除漿料中的氣泡，同時(shí)通過刀頭的高頻振動(dòng)，有效減少刀頭與漿料的表面之間的摩擦，獲得撫平漿料表面的效果，并獲得高的光潔度。

壓電元件粘接在振動(dòng)刀片的側(cè)表面上形成層狀復(fù)合結(jié)構(gòu)，為雙層結(jié)構(gòu)或三明治結(jié)構(gòu)；雙層結(jié)構(gòu)為在振動(dòng)刀片的一側(cè)表面粘接壓電元件，在電場(chǎng)的作用下，壓電元件產(chǎn)生縱向伸縮，并且迫使振動(dòng)刀片產(chǎn)生縱-彎應(yīng)變，使得振動(dòng)刀片產(chǎn)生彎曲振動(dòng)；三明治結(jié)構(gòu)為在振動(dòng)刀片的兩側(cè)表面分別粘接壓電元件，振動(dòng)刀片位于壓電元件之間，且具有結(jié)構(gòu)對(duì)稱性，交變電壓被反向引入到這兩側(cè)的壓電元件的電極上，兩側(cè)的壓電元件產(chǎn)生方向相反的縱向伸縮，并迫使中間的振動(dòng)刀片產(chǎn)生彎曲振動(dòng)。

壓電元件與振動(dòng)刀片之間的粘接采用環(huán)氧樹脂粘接。根據(jù)驅(qū)動(dòng)功率的需要，壓電元件采用一層或多層的壓電材料。壓電材料采用壓電陶瓷鋯鈦酸鉛PZT或改性PZT、壓電單晶鈮鎂酸鉛PMN-PT、壓電單晶鈮鎂酸鉛-鈦酸鉛PZN-PT、壓電陶瓷鈮酸鉀鈉KNN、和鈦酸鋇BT材料中的一種或多種；壓電元件的極化方式為沿壓電材料的厚度方向極化，或者為沿壓電材料長度(縱向)方向的推拉(Multi-push-pull)方式極化。

振動(dòng)刀片的材料采用鋼材、不銹鋼、銅和鋁合金中的一種。

刀頭為可置換的結(jié)構(gòu)，刀頭的底部具有刀槽口，刀頭通過底部的刀槽口安裝在振動(dòng)刀片的頂端；刀頭的頂端表面光滑平整，以減少刀頭與漿料之間的摩擦阻力。刀頭的頂端的形狀為三角形、圓柱形或楔形。

驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)包括驅(qū)動(dòng)電源和驅(qū)動(dòng)電路；其中，驅(qū)動(dòng)電路包括信號(hào)發(fā)生電路和功率放大電路；驅(qū)動(dòng)電源提供交變電壓至信號(hào)發(fā)生電路；信號(hào)發(fā)生電路將交變電壓轉(zhuǎn)換成特定頻率和特定幅值的交變電壓，通過功率放大電路輸出至壓電元件，從而使得壓電振動(dòng)刮刀產(chǎn)生相應(yīng)頻率的振動(dòng)。通過調(diào)節(jié)信號(hào)發(fā)生電路產(chǎn)生的交變電壓的頻率，使得壓電振動(dòng)刮刀工作在一階或高階諧振頻率，從而產(chǎn)生強(qiáng)的機(jī)電耦合，以獲得刀頭大的諧振振動(dòng)。

本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提供一種基于壓電振動(dòng)刮刀輔助成型的噴涂式3D打印機(jī)。

本發(fā)明的基于壓電振動(dòng)刮刀輔助成型的噴涂式3D打印機(jī)包括：一個(gè)或多個(gè)壓電振動(dòng)刮刀、一個(gè)或多個(gè)壓電噴頭、z軸位移驅(qū)動(dòng)器、x-y平面運(yùn)動(dòng)工作臺(tái)、x-y位移驅(qū)動(dòng)器、紅外輻射板、激光位移傳感器、隔震臺(tái)、支架和噴涂式3D打印機(jī)控制器；其中，壓電振動(dòng)刮刀包括壓電元件、振動(dòng)刀片、刀柄和刀頭；壓電元件粘接在振動(dòng)刀片的一側(cè)表面或兩側(cè)表面上，形成層狀復(fù)合結(jié)構(gòu)；振動(dòng)刀片的底端安裝在刀柄上；振動(dòng)刀片的頂端安裝刀頭；壓電元件連接至外部的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)；支架固定在隔震臺(tái)上；壓電振動(dòng)刮刀和壓電噴頭分別通過z軸位移驅(qū)動(dòng)器安裝在支架上；一個(gè)或多個(gè)壓電噴頭與一個(gè)或多個(gè)壓電振動(dòng)刮刀分別安裝在同一個(gè)滑塊上；或者一個(gè)或多個(gè)壓電噴頭與一個(gè)或多個(gè)壓電振動(dòng)刮刀分別安裝在不同的滑塊上；滑塊安裝在相應(yīng)的z軸滑軌上，z軸滑軌固定在支架上；滑塊連接至相應(yīng)的z軸位移驅(qū)動(dòng)器；不同的壓電噴頭噴涂不同的漿料；x-y平面運(yùn)動(dòng)工作臺(tái)連接至x-y位移驅(qū)動(dòng)器；紅外輻射板和激光位移傳感器分別安裝在支架上；壓電振動(dòng)刮刀、壓電噴頭、x-y平面運(yùn)動(dòng)工作臺(tái)、x-y位移驅(qū)動(dòng)器、紅外輻射板和激光位移傳感器分別連接至噴涂式3D打印機(jī)控制器；激光位移傳感器得到x-y平面運(yùn)動(dòng)工作臺(tái)上的打印材料的厚度；噴涂式3D打印機(jī)控制器通過z軸位移驅(qū)動(dòng)器控制壓電噴頭與x-y平面運(yùn)動(dòng)工作臺(tái)之間的垂直距離，然后通過x-y位移驅(qū)動(dòng)器控制x-y平面運(yùn)動(dòng)工作臺(tái)與壓電噴頭之間相對(duì)水平運(yùn)動(dòng)，同時(shí)壓電噴頭噴出漿料，在x-y平面運(yùn)動(dòng)工作臺(tái)上形成一層打印材料；噴涂式3D打印機(jī)控制器通過z軸位移驅(qū)動(dòng)器控制壓電振動(dòng)刮刀與x-y平面運(yùn)動(dòng)工作臺(tái)之間的垂直距離；驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)提供特定的頻率和特定的幅值的交變電壓至壓電元件；壓電元件通過逆壓電效應(yīng)，將交變電壓轉(zhuǎn)換成特定頻率的振動(dòng)，并帶動(dòng)振動(dòng)刀片和刀頭振動(dòng)；噴涂式3D打印機(jī)控制器通過x-y位移驅(qū)動(dòng)器控制x-y平面運(yùn)動(dòng)工作臺(tái)與壓電振動(dòng)刮刀之間相對(duì)水平運(yùn)動(dòng)，高頻振動(dòng)的刀頭刮過漿料的表面，產(chǎn)生超聲波沖擊效應(yīng)，有效排除漿料中的氣泡，同時(shí)通過刀頭的高頻振動(dòng)，有效減少刀頭與漿料的表面之間的摩擦，獲得撫平漿料表面的效果，并獲得高的光潔度；載有漿料的x-y平面運(yùn)動(dòng)工作臺(tái)運(yùn)動(dòng)到紅外輻射板正下方，輻射面正對(duì)x-y平面運(yùn)動(dòng)工作臺(tái)的漿料，進(jìn)行加熱固化，加熱固化后形成打印材料，x-y平面運(yùn)動(dòng)工作臺(tái)移動(dòng)至激光位移傳感器的下方。

本發(fā)明的又一個(gè)目的在于提供一種基于壓電振動(dòng)刮刀輔助成型的噴涂式3D打印方法。

本發(fā)明的基于壓電振動(dòng)刮刀輔助成型的噴涂式3D打印方法，包括以下步驟：

1)設(shè)計(jì)立體結(jié)構(gòu)的打印件的模型；

2)根據(jù)模型進(jìn)行切分，生成打印路徑；

3)根據(jù)打印路徑，生成能被噴涂式3D打印機(jī)控制器所能識(shí)別的下位機(jī)指令；

4)根據(jù)當(dāng)前打印層的厚度以及當(dāng)前壓電振動(dòng)刮刀在z軸方向的位置，對(duì)壓電振動(dòng)刮刀及x-y平面運(yùn)動(dòng)工作臺(tái)進(jìn)行定位；

5)以分時(shí)復(fù)用的方式，噴涂式3D打印機(jī)控制器控制x-y平面運(yùn)動(dòng)工作臺(tái)、壓電噴頭和壓電振動(dòng)刮刀協(xié)調(diào)工作：

i.噴涂式3D打印機(jī)控制器通過z軸位移驅(qū)動(dòng)器控制壓電噴頭與x-y平面運(yùn)動(dòng)工作臺(tái)之間的垂直距離；

ii.噴涂式3D打印機(jī)控制器控制x-y平面運(yùn)動(dòng)工作臺(tái)與壓電噴頭之間相對(duì)水平運(yùn)動(dòng)，同時(shí)壓電噴頭噴出漿料，在x-y平面運(yùn)動(dòng)工作臺(tái)上形成一層打印材料；

iii.噴涂式3D打印機(jī)控制器通過z軸位移驅(qū)動(dòng)器控制壓電振動(dòng)刮刀與x-y平面運(yùn)動(dòng)工作臺(tái)之間的垂直距離；

iv.驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)提供特定的頻率和特定的幅值的交變電壓至壓電元件，壓電元件通過逆壓電效應(yīng)，將交變電壓轉(zhuǎn)換成特定頻率的振動(dòng)，并帶動(dòng)振動(dòng)刀片和刀頭振動(dòng)；

v.噴涂式3D打印機(jī)控制器控制x-y平面運(yùn)動(dòng)工作臺(tái)與壓電振動(dòng)刮刀之間相對(duì)水平運(yùn)動(dòng)，高頻振動(dòng)的刀頭刮過漿料的表面，產(chǎn)生超聲波沖擊效應(yīng)，有效排除漿料中的氣泡，同時(shí)通過刀頭的高頻振動(dòng)，有效減少刀頭與漿料的表面之間的摩擦，獲得撫平漿料表面的效果，并獲得高的光潔度；

6)將載有漿料的x-y平面運(yùn)動(dòng)工作臺(tái)運(yùn)動(dòng)到紅外輻射板正下方，輻射面正對(duì)x-y平面運(yùn)動(dòng)工作臺(tái)的漿料，進(jìn)行加熱固化，加熱固化后形成打印材料，x-y平面運(yùn)動(dòng)工作臺(tái)移動(dòng)至激光位移傳感器的下方；

7)利用激光位移傳感器的實(shí)時(shí)測(cè)試和反饋打印材料的厚度，噴涂式3D打印機(jī)控制器進(jìn)行決策，打印下一層或者對(duì)當(dāng)前打印層進(jìn)行修改；

8)在不同的壓電噴頭之間進(jìn)行切換；

9)重復(fù)步驟4)～8)，直至完成所有層的打印，形成打印件。

在步驟5)中，根據(jù)噴涂漿料的材質(zhì)、粘度或粒度，調(diào)節(jié)信號(hào)發(fā)生電路產(chǎn)生的交變電壓的頻率，使得壓電振動(dòng)刮刀工作在一階或高階諧振頻率，從而產(chǎn)生強(qiáng)的機(jī)電耦合，以獲得刀頭大的諧振振動(dòng)。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)：

本發(fā)明采用壓電振動(dòng)刮刀輔助成型，高頻振動(dòng)的刀頭刮過漿料的表面，產(chǎn)生超聲波沖擊效應(yīng)，有效排除漿料中的氣泡，同時(shí)通過刀頭的高頻振動(dòng)，有效減少刀頭與漿料的表面之間的摩擦，獲得撫平漿料表面的效果，并獲得高的光潔度；壓電振動(dòng)刮刀的振動(dòng)幅度和工作頻率可根據(jù)噴涂漿料的材質(zhì)、粘度或粒度等進(jìn)行綜合調(diào)節(jié)，以獲得最佳刮涂效果；壓電振動(dòng)刮刀同打印壓電噴頭一起安裝在同一個(gè)位移驅(qū)動(dòng)器上，通過精密的控制刀頭和x-y平面運(yùn)動(dòng)工作臺(tái)之間的垂直距離，以及通過刀頭與x-y平面運(yùn)動(dòng)工作臺(tái)之間相對(duì)的水平運(yùn)動(dòng)，非常精密的控制打印在x-y平面運(yùn)動(dòng)工作臺(tái)上漿料的打印層的層厚，實(shí)現(xiàn)微米尺度的打印層厚的控制；采用x-y平面運(yùn)動(dòng)工作臺(tái)水平移動(dòng)，壓電噴頭和壓電振動(dòng)刮刀垂直運(yùn)動(dòng)，提高打印精度；本發(fā)明提供的壓電振動(dòng)刮刀很好彌補(bǔ)了原有壓電噴頭在打印層厚控制、漿料成型質(zhì)量、以及打印漿料表面光潔度等方面的不足。同時(shí)，本發(fā)明采用多噴頭、多刮刀、紅外輻射固化，以及采用激光位移傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和實(shí)時(shí)反饋，為多材料、多層結(jié)構(gòu)元器件制備，諸如低溫共燒陶瓷LTCC和多層陶瓷電容器MLCC，以及多層壓電陶瓷致動(dòng)器ML actuator的3D打印提供了一個(gè)先進(jìn)和便捷的制備方法。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的壓電振動(dòng)刮刀的一個(gè)實(shí)施例的示意圖，其中，(a)為壓電振動(dòng)刮刀的立體圖，(b)為刀頭的三個(gè)形狀的示意圖，(c)為壓電元件的極化示意圖；

圖2為本發(fā)明的壓電振動(dòng)刮刀激勵(lì)方式與彎曲振動(dòng)模態(tài)的有限元仿真圖，其中，(a)為壓電振動(dòng)刮刀的剖面原理圖，(b)為一階彎曲的示意圖，(c)為二階彎曲的示意圖，(d)為三階彎曲的示意圖；

圖3為本發(fā)明的基于壓電振動(dòng)刮刀輔助成型的噴涂式3D打印機(jī)的一個(gè)實(shí)施例的示意圖；

圖4為本發(fā)明的基于壓電振動(dòng)刮刀輔助成型的噴涂式3D打印方法的一個(gè)實(shí)施例的控制流程圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖，通過具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。

如圖1(a)所示，本實(shí)施例的壓電振動(dòng)刮刀包括：壓電元件11、振動(dòng)刀片12、刀柄13和刀頭14；其中，壓電元件11分別通過環(huán)氧樹脂粘接在振動(dòng)刀片12的兩側(cè)表面上，形成三明治結(jié)構(gòu)的層狀復(fù)合結(jié)構(gòu)；振動(dòng)刀片的刀柄13用于固定刮刀；振動(dòng)刀片12的頂端安裝刀頭14；壓電元件11連接至外部的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。如圖1(b)所示，振動(dòng)刀片的頂端可以安裝不同形狀的刀頭，如三角形、圓柱形或楔形刀頭等。如圖1(c)所示，壓電元件的極化方式為沿壓電材料的厚度方向極化。

在本實(shí)施例中，壓電元件為20毫米長、15毫米寬和0.5毫米厚的PZT改性(PMS-PZN-PZT)壓電陶瓷，如圖示1(c)所示；材料是自制的大功率壓電陶瓷，在諧振頻率下工作可產(chǎn)生大的應(yīng)變且功率損耗小，可以有效抑制工作中的發(fā)熱情況。其主要的壓電參數(shù)為(d₃₃＝350pC/N、Q_m＝1400)，壓電陶瓷沿厚度方向極化。振動(dòng)刀片采用磷青銅，一個(gè)典型尺寸是：長40mm，寬15mm，厚度0.2～2.0mm不等，取決于設(shè)計(jì)頻率。壓電振動(dòng)刮刀可以工作在一階至高階彎曲振動(dòng)模式，其諧振工作頻率可以在寬的范圍選擇，典型在10Hz～100KHz之間，取決于打印漿料材質(zhì)、粘度或顆粒度。壓電元件的壓電材料采用PMS-PZN-PZT陶瓷，即銻錳-鈮鋅-鋯鈦酸鉛陶瓷。

通過調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)電路的頻率、電壓幅值和偏置，使壓電振動(dòng)刮刀工作在它的一階或高階彎曲諧振動(dòng)頻率附近，這樣表現(xiàn)出最強(qiáng)的機(jī)電耦合和在刀頭部分產(chǎn)生強(qiáng)的振動(dòng)速度。圖2為本發(fā)明的壓電振動(dòng)刮刀激勵(lì)方式與彎曲振動(dòng)模態(tài)的有限元仿真圖。其中圖2(a)是壓電振動(dòng)刮刀的初始狀態(tài)，圖2(b)是壓電振動(dòng)刮刀的一階彎曲振動(dòng)模態(tài)，圖2(c)是壓電振動(dòng)刮刀的二階彎曲振動(dòng)模態(tài)，圖2(d)是壓電振動(dòng)刮刀的三階彎曲振動(dòng)模態(tài)。

如圖3所示，本實(shí)施例的基于壓電振動(dòng)刮刀輔助成型的噴涂式3D打印機(jī)包括：第一和第二壓電振動(dòng)刮刀39和41、第一和第二壓電噴頭37和38、第一和第二z軸位移驅(qū)動(dòng)器33和34、x-y平面運(yùn)動(dòng)工作臺(tái)43、x-y位移驅(qū)動(dòng)器、紅外輻射板42、激光位移傳感器32、隔震臺(tái)46、支架31和噴涂式3D打印機(jī)控制器；其中，支架31固定在隔震臺(tái)46上；第一壓電振動(dòng)刮刀和第一壓電噴頭安裝在同第一滑塊上，第一滑塊通過第一z軸滑軌33安裝在支架31上，第一滑塊連接至第一z軸位移驅(qū)動(dòng)器35；第二壓電振動(dòng)刮刀和第二壓電噴頭安裝在同第二滑塊上，第二滑塊通過第二z軸滑軌34安裝在支架31上，第二滑塊連接至第二z軸位移驅(qū)動(dòng)器36；不同的壓電噴頭噴涂不同的漿料；x-y平面運(yùn)動(dòng)工作臺(tái)通過x軸滑軌和y軸滑軌安裝在隔震臺(tái)上；連接至x-y位移驅(qū)動(dòng)器；紅外輻射板42和激光位移傳感器32分別安裝在支架31上；壓電振動(dòng)刮刀、壓電噴頭、x-y平面運(yùn)動(dòng)工作臺(tái)、x-y位移驅(qū)動(dòng)器、紅外輻射板和激光位移傳感器分別連接至噴涂式3D打印機(jī)控制器。

本發(fā)明提供的壓電振動(dòng)刮刀結(jié)構(gòu)緊湊，輕巧，使用方便和功耗低，可根據(jù)3D打印機(jī)設(shè)備來設(shè)計(jì)不同尺寸的壓電振動(dòng)刮刀來匹配3D打印設(shè)備中的z軸位移驅(qū)動(dòng)器。

本實(shí)施例的基于噴涂式3D打印機(jī)和壓電振動(dòng)刮刀輔助成型的計(jì)算機(jī)控制方法，如圖4所示，包括以下步驟：

1)基于圖形化用戶界面GUI的模型創(chuàng)建界面，設(shè)計(jì)立體結(jié)構(gòu)的打印件的模型；

2)根據(jù)模型進(jìn)行切分，生成打印路徑；

3)根據(jù)打印路徑，生成能被噴涂式3D打印機(jī)控制器所能識(shí)別的下位機(jī)指令；

4)根據(jù)當(dāng)前打印層的厚度以及當(dāng)前z軸方向的位置，對(duì)壓電振動(dòng)刮刀及x-y平面運(yùn)動(dòng)工作臺(tái)進(jìn)行定位；

5)以分時(shí)復(fù)用的方式，噴涂式3D打印機(jī)控制器控制x-y平面運(yùn)動(dòng)工作臺(tái)、壓電噴頭和壓電振動(dòng)刮刀協(xié)調(diào)工作：

i.噴涂式3D打印機(jī)控制器通過z軸位移驅(qū)動(dòng)器控制壓電噴頭與工作臺(tái)之間的垂直距離；

ii.噴涂式3D打印機(jī)控制器控制x-y平面運(yùn)動(dòng)工作臺(tái)與壓電噴頭之間相對(duì)水平運(yùn)動(dòng)，同時(shí)壓電噴頭噴出漿料，在x-y平面運(yùn)動(dòng)工作臺(tái)上形成一層打印材料；

iii.噴涂式3D打印機(jī)控制器通過z軸位移驅(qū)動(dòng)器控制壓電振動(dòng)刮刀與x-y平面運(yùn)動(dòng)工作臺(tái)之間的垂直距離；

iv.驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)提供特定的頻率和特定的幅值的交變電壓至壓電元件，壓電元件通過逆壓電效應(yīng)，將交變電壓轉(zhuǎn)換成特定頻率的振動(dòng)，并帶動(dòng)振動(dòng)刀片和刀頭振動(dòng)；

v.噴涂式3D打印機(jī)控制器控制x-y平面運(yùn)動(dòng)工作臺(tái)與壓電振動(dòng)刮刀之間相對(duì)水平運(yùn)動(dòng)，高頻振動(dòng)的刀頭刮過漿料的表面，產(chǎn)生超聲波沖擊效應(yīng)，有效排除漿料中的氣泡，同時(shí)通過刀頭的高頻振動(dòng)，有效減少刀頭與漿料的表面之間的摩擦，獲得撫平漿料表面的效果，并獲得高的光潔度；

6)將載有漿料的x-y平面運(yùn)動(dòng)工作臺(tái)運(yùn)動(dòng)到紅外輻射板正下方，輻射面正對(duì)x-y平面運(yùn)動(dòng)工作臺(tái)的漿料，進(jìn)行加熱固化，加熱固化后形成打印材料，x-y平面運(yùn)動(dòng)工作臺(tái)移動(dòng)至激光位移傳感器的下方；

7)利用激光位移傳感器的實(shí)時(shí)測(cè)試和反饋打印材料的厚度，進(jìn)行系統(tǒng)決策，打印下一層或者對(duì)當(dāng)前打印層進(jìn)行修改；

8)在不同的壓電噴頭之間進(jìn)行切換；

9)重復(fù)步驟4)～8)，直至完成所有層的打印，形成打印件。

最后需要注意的是，公布實(shí)施例的目的在于幫助進(jìn)一步理解本發(fā)明，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解：在不脫離本發(fā)明及所附的權(quán)利要求的精神和范圍內(nèi)，各種替換和修改都是可能的。因此，本發(fā)明不應(yīng)局限于實(shí)施例所公開的內(nèi)容，本發(fā)明要求保護(hù)的范圍以權(quán)利要求書界定的范圍為準(zhǔn)。