曲面共形3D打印系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、共形天線(xiàn)是附著于載體表面且與載體貼合的陣列天線(xiàn)，使用時(shí)需要將天線(xiàn)共形的安裝在固定形狀物體的表面上，從而形成非平面的共形天線(xiàn)陣。共形天線(xiàn)作為無(wú)線(xiàn)電子通訊設(shè)備中的新興產(chǎn)品，尤其在航空航天領(lǐng)域中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。共形天線(xiàn)的高精度制造與微型化制造成為拓寬共形天線(xiàn)應(yīng)用領(lǐng)域的關(guān)鍵之一?，F(xiàn)今工業(yè)上對(duì)于共形天線(xiàn)的制備較多采用的是印刷電子技術(shù)，但對(duì)于不同曲面上的共形天線(xiàn)結(jié)構(gòu)制造，印刷電子技術(shù)存在靈活性較低和實(shí)現(xiàn)精度有限的局限性。
　　基于上述背景，

2、搭建了曲面共形3D打印系統(tǒng)。系統(tǒng)以六自由度機(jī)械手作為機(jī)械運(yùn)動(dòng)本體，利用了機(jī)械手在工作空間運(yùn)動(dòng)的靈活性、較高的精度、可重復(fù)編程等優(yōu)點(diǎn)。系統(tǒng)以3D直寫(xiě)技術(shù)作為工藝手段，結(jié)合了3D直寫(xiě)技術(shù)響應(yīng)快速靈敏、實(shí)現(xiàn)精度較高、線(xiàn)寬可選等特點(diǎn)。最后，系統(tǒng)以激光光學(xué)系統(tǒng)為實(shí)現(xiàn)途徑，在激光光斑的作用下快速將打印的納米銀材料中的有機(jī)物去除并將納米銀漿燒結(jié)成型，得到具備較好導(dǎo)電性能的銀線(xiàn)結(jié)構(gòu)。
　　構(gòu)建了CAD-CAM-PAC的數(shù)據(jù)鏈結(jié)構(gòu)，在 CAD中進(jìn)行

3、曲面建模并進(jìn)行共形結(jié)構(gòu)的軌跡規(guī)劃，然后在CAM中用加工的方法生成刀具軌跡，并輸出相應(yīng)的刀位源文件和數(shù)控 G代碼，最后經(jīng)坐標(biāo)變換和代碼轉(zhuǎn)換將數(shù)控代碼轉(zhuǎn)換成機(jī)械手的PAC語(yǔ)言。以離線(xiàn)編程的方式完成機(jī)械手的編程，在WINCAPS III軟件中進(jìn)行仿真，確認(rèn)仿真無(wú)誤后才完成了打印系統(tǒng)中對(duì)機(jī)械手運(yùn)動(dòng)路徑的規(guī)劃。
　　本文旨在得到較高精度的曲面共形天線(xiàn)結(jié)構(gòu)。對(duì)于影響打印精度的條件從兩方面進(jìn)行了分析：一方面是對(duì)系統(tǒng)工藝參數(shù)的設(shè)定進(jìn)行了分析，探究

4、了機(jī)械手速度設(shè)定大小和激光器功率對(duì)銀導(dǎo)線(xiàn)形貌和電阻率的影響；另一方面是對(duì)機(jī)械手插補(bǔ)控制方式的分析，使用直線(xiàn)插補(bǔ)和自由曲線(xiàn)插補(bǔ)兩種插補(bǔ)控制方式分別對(duì)機(jī)械手進(jìn)行編程，并分析了兩種插補(bǔ)控制方式對(duì)應(yīng)的打印精度。
　　實(shí)驗(yàn)完成了不同曲面上較高精度的微小型共形天線(xiàn)結(jié)構(gòu)的打印制造，并對(duì)半球面雙螺旋天線(xiàn)結(jié)構(gòu)的一些參數(shù)進(jìn)行了測(cè)試和分析。本文還完成了在曲面上對(duì)指定區(qū)域進(jìn)行填充的實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了共形3D打印的制造方法是可行的，為共形天線(xiàn)的高精度制造