專利名稱：形體組合造型方法及設(shè)備的制作方法
本方法屬形體(或型體)的成形工藝，由形體材料制的小組元(形料微元體)組合成形體的造形方法，形體(或稱型體)--任何一種有任何形狀的物體，如鑄型、藝術(shù)形體、建筑物、機(jī)械零件、...等等...物體。
本申請人的國內(nèi)專利88105593.X公開了一種基于幾何學(xué)微積分原理應(yīng)用于形體造型工藝的方法，將形體材料和填空材料分別制成一個個很小的形體材料微元體和填空材料微元體，將二類材料的微元體一個個以各自的指定方向布置在某空間(形箱)內(nèi)各自的指定位置，布置使形體材料微元體正好組合成所需形體，而填空材料微元體填補(bǔ)在形體內(nèi)外的空腔。
但以此原理的成形工藝中，就目前已知的和可想而知的具體實施方案，都須用機(jī)械設(shè)備制取大量的簡單的微元體立方體長方體。微元體的制作量極大，常常數(shù)以億計，布置量也極大，精度不易控制。而相應(yīng)的設(shè)備反而結(jié)構(gòu)復(fù)雜，如本申請人的專利89108335.9所示的有大量小芯片的機(jī)構(gòu)，由小芯片的伸縮留出的空穴，壓制微元體，造形速度較慢。
本方法的一個目的在于利用了場(電場或磁場)對于場量子(電荷或磁荷)的非接觸式的場作用力，來制取(切割)薄片狀的微元體(以下簡稱薄片)的方法，大大加快了制取薄片(微元體)的速度。
本方法的這一目的是這樣實現(xiàn)的，先制得其上分布有場量子的薄片，用特定分布成圖形的場對整片分布有場量子的薄片中的所需幾何圖形狀的區(qū)域，作用有垂直指向薄片側(cè)向(剪切式)的場力，該場力從該整片薄片中切割出有所需圖形狀的薄片。
本造形方法的目的在于利用上述的場力切割薄片的方式，用以圖形分布的場，分別將分布有場量子的形體材料薄片中切割出有所需形狀的形體材料薄片，分布有場量子的填空材料薄片切割出有所需形狀的填空材料薄片，將這二類薄片，放在某空間內(nèi)組合，該組合將形體材料薄片組合成所需形體，可實現(xiàn)更簡單、更快速的造形工藝。
本造形方法的目的是這樣實現(xiàn)的，先分別制得其上分布有場量子的形體材料薄片，和分布有場量子的填空材料薄片，用特定分布成圖形的場，對整片分布有場量子的形體材料薄片中與圖形電場相同的形狀區(qū)域，作用了指向薄片某側(cè)(剪切的)的場力，場力從該薄片中切割出有圖形狀的形體材料薄片，一次次改變場的分布區(qū)域的形狀，用場力切割出一片片各種有不同所需形狀形料薄片，同樣方式，可用場力切割出一片片各種不同的所需形狀的填空材料薄片，將一片片有所需形狀的形體材料薄片和一片片有所需形狀的填空材料薄片，放在布置空間內(nèi)進(jìn)行組合，該組合使一片片形體材料薄片正好組合成所需的形體，一片片填空材料薄片填補(bǔ)在形體內(nèi)外的空腔。此時，形體已成形。
若還再能使組合成形體的形體材料相互粘連、固結(jié)成整體，就又可從形體的內(nèi)外去除填空材料，可得到一個獨(dú)立的所需形體。
優(yōu)點和積極效果本方法主要優(yōu)點是利用電場或磁場力切割出所需幾何圖形的薄片，省略了已有方法的須從微元體--細(xì)條--薄片，這幾個中間過程，而直接用薄片疊片成形體，大大減少了制取和布置微元體的量。且制作分布電荷的薄片，僅需極簡單的方法和機(jī)構(gòu)，點陣狀分布成幾何圖形的電場，正如液晶顯示的、或靜電復(fù)印中的圖形電場，極易實現(xiàn)。而由電子計算機(jī)控制的圖形電場變化速度極快，電場力切割薄片因是非接觸的作用力，切割速度幾乎不受限制。
本方法的造型設(shè)備，僅由結(jié)構(gòu)簡單的滾壓薄片機(jī)構(gòu)，場切割器，布置機(jī)構(gòu)等組成，機(jī)構(gòu)簡單，速度可成倍提高。


圖1.為滾壓薄片時的筒對。圖2.是作用有場力的薄片。圖3.為電場板上的薄片。圖4.為電場對薄片的作用力。圖5、圖6.切割出的薄片。圖7.體疊片成形。圖8.薄片。圖9.貼有小電片的薄片。圖10.電場作用力。圖11、圖12.切割后的薄片。圖13.疊片成形。圖14.薄片的圖形區(qū)域。圖15、圖16.被切割兩塊的薄片。圖18.電造型機(jī)。圖19.磁場組對薄片的作用力。圖20.電場切割器。圖23.磁造形機(jī)。圖24.磁切割器。圖22.小電磁鐵的鐵芯和線圈。圖21.小電磁鐵。圖17.獨(dú)立的滾壓筒對與移送件。
圖25、圖26，形芯在形體的固定結(jié)構(gòu)圖30，電場切割器。圖31，電位線的剖面。圖32、圖33，點光源或感光器的排列。圖34，有充電輪的復(fù)合移送帶。圖35，移送帶的剖面。圖36，帶的斷面圖。圖37，另一種帶的斷面圖。圖38，回收機(jī)構(gòu)。圖39，滾壓區(qū)域。圖40，切割的薄片條。圖41，滾筒對的剖視。圖42，筒對的軸視圖。圖43，滾壓機(jī)構(gòu)。圖44，圖45，表示兩種形體材料薄片和填空材料薄片相嵌圖。圖46，疊片成形體的剖視。圖47，所需形體。圖48，先充電的滾壓機(jī)構(gòu)。圖49，先充電的含帶式滾壓機(jī)構(gòu)。圖50，內(nèi)設(shè)電場片的滾筒。圖27，光學(xué)測量裝置。圖28.感光器。圖29，導(dǎo)電細(xì)條。圖51，線圈角度。
實施例1.是用絕緣的液態(tài)的粘結(jié)劑和不導(dǎo)電的砂類材料(如鑄造用的型砂等)拌合成的形體材料中，再拌入同種電性的靜電荷(以下簡稱電荷)的細(xì)顆粒體，均勻拌合成分布有靜電荷的形體材料，同樣，在填空材料--粉粒料的石蠟--中拌入含同種電性的靜電荷細(xì)顆粒及機(jī)械油(絕緣的、可去除的粘結(jié)劑)，均勻拌合成分布有靜電荷的填空材料。
在滾筒對(或壓板付)1之間，將分布有靜電荷的形體材料滾壓制成與形體相比很薄的分布有靜電荷的形體材料薄片2，將薄片2移至電場板3上，電場板3上有點陣狀分布成圖形狀的區(qū)域電場，電場板3上在所需的幾何形狀區(qū)域4內(nèi)是點陣狀分布成、對薄片2上的與區(qū)域4相同的區(qū)域5，作用有從外指向電場板3的電場力P的電場，將薄片的區(qū)域5吸附在電場板的區(qū)域4上，(即電場板3的區(qū)域4內(nèi)含有的電荷與薄片2含有的電荷電性相反，異性電荷相吸)。電場板3上除區(qū)域4之外的其余區(qū)域6內(nèi)，也是由點陣狀分布成的、對薄片2上除區(qū)域5外的其余區(qū)域7，則作用了從電場板3內(nèi)指向外的電場力F的電場，區(qū)域6內(nèi)含電荷與薄片2的電荷相同電性，同性電荷相斥。區(qū)域6與區(qū)域7之間的電場排斥力，將薄片2中的區(qū)域7從薄片中推出，就是說，電場力從薄片2中切割出了所需幾何形體的形體材料薄片5。
一次次改變區(qū)域電場的分布圖形，可用電場力切割出一片片各種圖形的所需幾何形狀的形體材料薄片8。
同理，可用電場力切割出一片片各種形狀的所需幾何圖形狀填空材料薄片9。如圖1、圖2、圖3、圖4、圖5、圖6所示。
將二類材料的一片片有所需幾何形狀的形體材料薄片8和填空材料薄片9.(每片以各自的指定方向)布置在形箱(某空間)10內(nèi)的各自的指定位置，該布置使一片片形體材料薄片9正好組合成所需的形體11，一片片的填空材料薄片9，補(bǔ)在形體11內(nèi)外的空腔中。此時，形體材料已被布置成型體。圖7所示。
本例，形體材料中已拌有粘結(jié)劑，有的組合成形體，可自行粘連后固結(jié)成整體。這是因為，有的粘結(jié)劑有流動性，如膠水等，加適量后，會自行滲透遍整個形體。但有的還需再用外力壓實形體，如該布置空間四周的壓板、形箱上的壓板的壓力、或置于離心、或振動機(jī)構(gòu)，利用該機(jī)構(gòu)所產(chǎn)生的離心、或振動壓力，壓緊實形體，使形體材料足以相互粘連成整體狀的形體，最后可固結(jié)成一體。
形體固結(jié)后，可再從形體內(nèi)外去除填空材料，這可用鏟除、剝離、刮除等等的機(jī)械方法，或是以加熱等物理方法、熔化、氣化、汽化填空材料，或用其他物質(zhì)與填空材料發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的方法，是使填空材料轉(zhuǎn)化成流體從形體內(nèi)外去除。
實施例2.先將形體材料經(jīng)滾筒對(或壓板付)1壓制成形體材料薄片12，在薄片12的兩側(cè)表面上，分布遍外包絕緣層的內(nèi)封存有電荷的很小的小含電體13，并固定在薄片12上，如粘附、或嵌入在薄片12的A、B兩個面上以防止小含電體13移動，小含電體(或稱小帶電體)的外形，可以是小片狀、塊狀、或帶針的小片。將分布有電荷的薄片12，移入特定的電場區(qū)內(nèi)，薄片12的A側(cè)面，面向電場基板14，基板14上有較均勻的分布電勢，吸附薄片12的B側(cè)的小含電體13，而將薄片12壓貼在基板14上?；迳虾碾姾膳c小含電體13的電荷(異性電荷相吸)，薄片12的另一側(cè)B側(cè)，則有吸離電場板15，電場板15上點陣狀分布成所需幾何圖形的電場區(qū)域16，區(qū)域16的電場對薄片12上與之相同區(qū)域17內(nèi)的小含電體13，特別是12的A面，作用著指向電場板15的電場力，而且此電吸力大于基板14的吸力，(區(qū)域16內(nèi)的電荷與薄片12的電荷也異性相吸)，夾著區(qū)域17內(nèi)的所需幾何圖形的薄片從整片薄片12中吸離出來，電場力切割所需幾何圖形的形體材料薄片18。
同理，可制得一片片各種形狀的有所需幾何圖形的填空材料薄片19。
此時，薄片上的小含電體已可有可無，應(yīng)盡力回收。
此例中，若形體材料薄片上無粘結(jié)劑，可在薄片表面涂粘結(jié)劑；也可布置成形體后，再都浸入粘結(jié)劑液體中，使粘結(jié)劑滲透到形體內(nèi)。如圖8、9、12、10、11所示。
實施例3，先用粘結(jié)劑和細(xì)鐵粉(磁荷)與形體材料均勻拌和，得分布有鐵粉的形體材料。用滾筒對1將含鐵粉的形體材料壓制成很薄的分布有鐵粉(磁荷)的形體材料薄片21，將薄片21移至磁場組件26上，組件26的表面分布有均勻的磁場勢能q，吸附薄片21。另有一切割(吸離)磁場組件27，組件27的表面可以點(矩)陣狀分布成所需形狀的區(qū)域磁場25，磁場25的勢能f＞q。因而，組件27上的區(qū)域25內(nèi)，從薄片21中切割出與區(qū)域25相同的區(qū)域23部分的薄片23。而薄片21中其余區(qū)域22的部分，仍附在件26上。以此，一次次改變磁場區(qū)域25的形狀，可制得一片片各種(或多種)有所需形狀的形體材料薄片23。如圖14、15、19、16所示。
同理，可用磁場力切割出一片片各種有所需形狀的填空材料薄片。
例4，將例2中的電場板改成磁場組件一電場改磁場，電荷改磁荷一小含電片改小鐵片。將會又是一種具體的磁場切割薄片方法及相應(yīng)的造形方法。
對于形狀簡單，且是下面大，上面小的形體，直接用以場力切割得到的一片片各種所需形狀的形體材料薄片，每片以指定次序、指定位置、指定方向自下而上地疊片成形體28，如圖13所示。
對于形體中有部份結(jié)構(gòu)，下部小，上部大，即有些薄片疊片時，需要支撐?？梢詫⒁黄詧隽η懈畹玫降母鞣N所需圖形狀的填空材料(主要石蠟類、松香、塑料等)薄片。圖13的形體倒置時的布置情況，如圖46所示。一片片各種所需圖形狀的形體材料薄片和一片片各種所需圖形狀的填空材料薄片，共同布置。布置時，按照自下而上疊片的指定次序，取每片指定材料、指定形狀的薄片，按其指定位置、指定方向，疊片組合，直至形料構(gòu)成形體29。
對于極坐標(biāo)類型，可將曲面狀的薄片，按極坐標(biāo)的順序，按方向、位置、疊片成形體。
有的形體組合中，既有以上述的場力切割薄片，制得的薄片狀微元體；又有以其它方式制得的微元體。這時，就將由各種方式制得的微元體，都一一放在布置空間進(jìn)行組合，該組合也是將形體材料微元體組合成所需的形體，填空材料微元體填補(bǔ)在形體內(nèi)外的空腔。
有的形體分別是由幾種不同的形體材料構(gòu)成形體的不同部位，那末，分別以上述的場力切割薄片的方式分別制得幾種材料的薄片狀微元體，再將這幾種形體材料的薄片分別布置在某空間內(nèi)各自的指定位置，分別組合成形體的各個部位，合成一個形體。同理，由幾種不同材料的填空材料薄片填補(bǔ)空腔的不同空域。
本設(shè)備是上述的組合造形方法的相應(yīng)設(shè)備，屬造形機(jī)電一體化設(shè)備。
本設(shè)備的目的在于設(shè)計，可將幾種所用材料壓成分布有場量子的薄片，并有場切割器以場力切割一片片所需形狀的薄片，有機(jī)構(gòu)將所有薄片一一布置就位，實現(xiàn)造形設(shè)備自動化。
本設(shè)備的目的是這樣實現(xiàn)的，有滾壓機(jī)構(gòu)壓制薄片，有移送機(jī)構(gòu)可將薄片移經(jīng)場切割器，有場切割器以分布的圖形，從經(jīng)過的分布有場量子的薄片中切割出所需形狀的薄片，再由移送機(jī)構(gòu)將所需形狀的薄片，移至、并布置在布置臺上，層層疊放，可成形體。
優(yōu)點和積極效果本機(jī)利用了場切割的原理，場切割器可執(zhí)行計算機(jī)的程序指令，可很快地變換場的圖形，且場切割力是非接觸的力，可連續(xù)地、快速地切割薄片，且切割精度很高，因而整機(jī)的造形速度遠(yuǎn)比本申請人的專利申請89108335.9的以小芯片的伸縮來制取薄片的造形機(jī)快。
實施例5、圖18所示電造形機(jī)主要由料斗，摩擦起電器、滾壓機(jī)構(gòu)、移送機(jī)構(gòu)、場切割器、電場板、布置機(jī)構(gòu)等部件組成。
有二套這樣的機(jī)構(gòu)摩擦起電器設(shè)在料斗34內(nèi)，斗34設(shè)在斗31口處，便于放含電粉，斗31的出口設(shè)在滾壓筒對(41和94)(屬滾壓機(jī)構(gòu))的進(jìn)料處。滾壓機(jī)構(gòu)與移送機(jī)構(gòu)有薄片的轉(zhuǎn)移處。
移送機(jī)構(gòu)主要由主移送機(jī)構(gòu)(由皮帶式移送件54、筒43、筒55、筒56等組成)，和兩個以上子移送機(jī)構(gòu)[1、(繞行于筒124、筒30等的皮帶式移送件42等組成)，2(皮帶式移送件50、筒52、筒46等組成)]等組成。主移送機(jī)構(gòu)的左部在布置臺上方。
移送機(jī)構(gòu)內(nèi)側(cè)(或外側(cè))設(shè)有電場板，充相應(yīng)的電極性和電位值，以吸附(或推斥)分布有靜電荷的薄片。電場板固定在機(jī)架上。本例中，電場板59，板100，板126，分別設(shè)在件54，件42，件50內(nèi)側(cè)，分別充以吸附薄片的相應(yīng)的電極性的電位值。電場板57設(shè)在平臺上方、件54的內(nèi)側(cè)，根據(jù)吸附或推壓薄片的兩種情況，先后充二種不同的電極性。電場曲板193、194分設(shè)在筒124、筒51內(nèi)，且固定在機(jī)架上。各電場切割器44，都固定在機(jī)架上。
布置平臺設(shè)在主移送機(jī)構(gòu)的左下方，且與其留有少量間距，平臺可由一個升降機(jī)構(gòu)控制，每布置一層后，可下降一個薄片厚度的距離。
各滾筒30、124、46、45、52、55、56、43、95、41、124，都由傳動機(jī)構(gòu)驅(qū)動，最好使各筒的表面線速度相同。有的驅(qū)動筒上可設(shè)輪齒，帶動設(shè)有齒孔或齒的移送件(如同步帶)。
整個設(shè)備可由電機(jī)驅(qū)動傳動機(jī)構(gòu)，傳動機(jī)構(gòu)帶動各執(zhí)行機(jī)構(gòu)(摩擦輥、滾壓機(jī)構(gòu)、刮板、移送機(jī)構(gòu)、布置臺58等)。在整機(jī)傳動鏈中，在滾壓、移送、布置的子鏈前，可設(shè)有間隙機(jī)構(gòu)，以使在放置薄片到平臺上的間隙，相應(yīng)的滾壓、移送、布置機(jī)構(gòu)暫停瞬間，以達(dá)到精確放置。筒51是回收余料的筒，可以是空心薄壁園筒，表面線速度與薄片速度相同，電場切割器設(shè)在其內(nèi)，吸附薄片中的余料部分后，附在其上分離出。
筒55本身可以是金屬制的園筒，其上也可充電位，吸附路經(jīng)此處的簿片。
摩擦起電器的結(jié)構(gòu)可與靜電復(fù)印機(jī)中的相似。
子移送機(jī)構(gòu)一端在對應(yīng)的料斗下側(cè)，另一端與主移送機(jī)構(gòu)相鄰。都與主移送機(jī)構(gòu)的移送件之間留有一個可供薄片正好穿過的間隙。
料斗31內(nèi)盛粉狀形體材料32，料斗34內(nèi)的細(xì)粉35被摩擦輥33摩擦生電，成帶靜電細(xì)粉，與形料均勻拌和，成帶電的形料。帶電形料再放落到滾壓機(jī)構(gòu)(滾筒對41和93)的進(jìn)料口處，被滾筒對滾成分布有靜電的形體材料薄片。移送件42可穿過滾筒之間，薄片被滾壓在件42上。由設(shè)在其內(nèi)側(cè)的電場板100(充正電位)以場力將薄片吸附在件42上，薄片由件42移送，移送至件42與件54的轉(zhuǎn)接處，改由電場板59將薄片吸附在件54上，由件54移送。件54的內(nèi)側(cè)，設(shè)一個電場切割器44，以不斷變化的圖形電場對經(jīng)過的薄片中的須去除的圖形區(qū)域，作用推斥的場力，改由電場板193吸附筒124上，用刮板195刮落到設(shè)在其下方的斗47內(nèi)。薄片中其余所需的圖形仍附在件54上，再前移后，又改由件54內(nèi)側(cè)的電場板上57吸附，被移至布置機(jī)構(gòu)的臺58的上方的指定位置。板57的電場改向，可推斥薄片，壓在臺58上。
同理，斗36中的粉35被輥37摩擦帶上電，被放入到斗38內(nèi)的填空材料39內(nèi)，經(jīng)器40與料39拌勻。帶電的料放落在件50上，由滾筒對(45與95)滾壓成薄片，由電場板126吸附在件50上，前移經(jīng)過切割器44，余料回收滾筒51在薄片上旋轉(zhuǎn)。器44設(shè)在筒51內(nèi)，對薄片作用電場切割力，切割出余料被附在筒51上，轉(zhuǎn)而由電場板194吸附，轉(zhuǎn)到刮板48處，被刮落到設(shè)在其下方的回收料斗49中。所需的薄片從件51(經(jīng)件51與件54的轉(zhuǎn)交處)移到件54上，由電場板57吸附，后又與前述一樣被移至，并放置在臺58上。
將一片片薄片疊放在臺58上直至疊片(53)中有形體組成。
電場切割器44，可以是如圖30所示，是一排排、一列列以方陣狀(點陣狀)排列的導(dǎo)電材料細(xì)條120群，每根細(xì)條120外涂有絕緣層121(見圖31)。每根條120是獨(dú)立的電路，各有獨(dú)立引出線122(見圖29)，分別與控制電路連接，可由控制電路分別控制每根條120的電位。每根條上的電位不同，可在場切割器表面上形成一個圖形電場(場強(qiáng)大于板59或板126上的場強(qiáng))。計算機(jī)可根據(jù)切割薄片的圖形、速度，給予控制電路指令，使切割器上可相應(yīng)變化場的圖形，切割出各種不同形狀的薄片。
另一種電場切割器、圖20所示。由相交排列的二組電位線60和61，所有的交點62構(gòu)成點陣。當(dāng)某點上的二條電位線都取電位K時，交點處的電位2K，若干個這樣的交點組成一個圖形狀，其余的交點的電位只有K或O。V為電場板59(或100)的電位，2K＞V＞K。
圖30中，電場切割器上的圖形電場須始終與薄片中應(yīng)切割的圖形區(qū)域以相同速度一起前移，直至薄片中兩個圖形區(qū)域分離，分別從移送帶和回收帶上帶出。為此，可以計算機(jī)指令程序，操作控制電路，令圖形區(qū)域經(jīng)過切割器上時，該區(qū)域范圍內(nèi)的每根小細(xì)電位條120取同一種極性的電位；而該區(qū)域外的電位條都是相反極性的電位。這樣，實現(xiàn)圖形電場以薄片速度一起前移。
實施例6、如圖23所示的磁造形機(jī)，與上述的靜電造形機(jī)有些相似。
不同之處在于，電場板改成磁鐵組件，電場切割器改成磁場切割器，磁場切割器的位置略有不同。
筒80本身可是個磁鐵制成的，可吸附路經(jīng)此處的含鐵粉薄片。
主移送機(jī)構(gòu)由帶式件82、筒84、筒78、筒80等組成，子移送機(jī)構(gòu)分別是(帶式件85、筒86、筒125等)和(帶式件72、筒69、筒75等組成)。
料斗63中由拌器67將形料與細(xì)鐵粉64拌勻，再放落在件85上，被滾筒(87與90)對壓成分布有鐵粉(場量子)的形料薄片，并被磁鐵組件99吸附在85上。筒125內(nèi)設(shè)磁切割器73，器73上以更高的圖形分布的磁場，從經(jīng)過薄片中切割出余料，轉(zhuǎn)而改被磁鐵191的場力吸附在件85上(處在筒125的下方)，余料被帶到料斗98上放落其內(nèi)。在件85上的所需圖形的薄片，在件85與件82的轉(zhuǎn)交處，被磁組件81吸附在件82上。同理，也可將料斗65內(nèi)的填料66，經(jīng)拌器67、滾筒68和91對、經(jīng)筒74內(nèi)的磁場切割器73能切割出所需的填料薄片。填料薄片中切割出的余料由磁鐵192吸附，被筒74帶到刮板70處、刮落到斗71中。
所需填料薄片由磁組件96仍吸在件72上，多數(shù)是在經(jīng)件72與件82的轉(zhuǎn)交處時，與圖形狀的形料薄片相嵌，一同吸附在件82上。而后，相嵌后的薄片同在件82上前移，改由磁組件79吸附，再移到臺77的上方，消除件79的磁場，薄片放落到臺77上的指定位置。層層疊放76，直到有形體組成。
圖17.為滾壓機(jī)構(gòu)，滾壓輪201和輪202對獨(dú)立滾壓，移送帶203不從輪對(輪201和輪202)中穿過，壓后再將薄片移到件203上。
磁場切割器73、圖24所示。由很多個小電磁鐵88的縱橫排列成方陣。每個小電磁鐵有一鐵芯92，及線圈93和外接線90。每個小電磁鐵88的線路是獨(dú)立的。切割器73的方陣中某幾個指定位置處的小電磁鐵88的電路“導(dǎo)通”(一個個小磁場)，構(gòu)成一個圖形狀磁場89，其場強(qiáng)高于磁組件81、件96的場強(qiáng)。如圖21、22所示。
圖24中，因薄片在移動，可以讓計算機(jī)程序指令，操縱控制電路，再令器73上圖形區(qū)域以相同速度移動，即令該區(qū)域經(jīng)過的范圍內(nèi)所有的小電磁鐵的磁場都取一個方向；其余，區(qū)域外則無磁場(電流)。
同理，為將二種以上的材料，也可造形。有的造型機(jī)可配置數(shù)個料斗，數(shù)個摩擦起電器，數(shù)個拌器，數(shù)個滾壓筒對，數(shù)個場切割器，數(shù)個移送件，數(shù)個回收機(jī)構(gòu)，等等。
本申請案還涉及一種與本工藝相關(guān)的形(型)芯在形體(或鑄型)內(nèi)的裝配(固定)結(jié)構(gòu)。
本工藝中，形芯也是由一片片薄片組合成的，通常與形體同時布置成。通常整個形體是在成形后經(jīng)粘連而固結(jié)(或硬化)成牢固的整體，這樣形芯只能與形體直接固結(jié)，但由于形芯多數(shù)是細(xì)長類形狀的結(jié)構(gòu)部分，對于可能經(jīng)歷溫差很大的變化，(如鑄型在澆鑄熾熱的鐵水時，溫差達(dá)1000多度)，會引起形芯的熱變形(熱脹)，但形體本身會限制形芯的尺寸變化，這樣會在形芯內(nèi)部產(chǎn)生應(yīng)力，可能會使形芯斷裂。
本文中再提供一種形體組合成形工藝中如何以布置方法，構(gòu)成一種形芯與形體之間的固定結(jié)構(gòu)，在形體連接處，形芯可微量移動，允許形芯的變形，防止產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力。
本結(jié)構(gòu)的目的是這樣實現(xiàn)的，在將形體材料簿片布置成形體和形芯的同時，在形體與形芯的聯(lián)接部位，兩者之間留出一圈空隙，在空隙內(nèi)，布置另一類非固結(jié)(或硬化)的混合型的形體材料簿片，將形體和形芯隔開，再在形芯的端頭的軸向預(yù)留出供伸縮的空隙，允許形芯在形體內(nèi)少量移動。
優(yōu)點用非固結(jié)材料隔開形體與形芯，使形芯與形體分成二個固體，形芯端頭留出的間隙，允許形芯端部有少量移動，使有熱變形的形芯可自由伸縮，避免了內(nèi)部產(chǎn)生熱應(yīng)力，防止其斷裂。
實施例7如圖25、26所示，形芯101、形體104，填空材料102，非固結(jié)材料103。
形芯101與形體104的聯(lián)接(固定)處，布置成如圖25、26的軸與孔式的鉸接式。并且兩者之間留出一圈空隙。用另一類非固結(jié)的形體材料簿片布置在形體與形芯的空隙內(nèi)。如拌有既絕緣又有粘性的機(jī)械油(例如40#機(jī)械油、液壓油等)的石英砂粉103，可將形芯101與形體104完全隔開。形芯的端頭布置石蠟類的填空材料簿片102，可在加熱后，被熔化，并滲入周圍的材料的空隙之中，給形芯端頭留出空間。
最終，形芯101固結(jié)成一體，形體104也固結(jié)成另一整體。形芯受熱伸長時，非固結(jié)材料103，允許形芯在其內(nèi)滑動，且石蠟102已熔化，也為其伸長留出了空間。
在壓制薄片時，機(jī)械油可作為粘結(jié)液，其本身是絕緣的，不會使薄片中的靜電荷因?qū)щ姸右?。薄片?jīng)場力切割后，被布置型芯與型體的間隔處。而其間隔處的由機(jī)械油于石英砂拌和制成的間隔環(huán)，卻不會固結(jié)(或硬化、干結(jié))本文還提及一種上述造形機(jī)中的光學(xué)測量裝置，其涉及非接觸式曲面形物體的表面的形位誤差的光學(xué)裝置。
傳統(tǒng)的測量儀器，可分為兩大類1.用測量器上有探頭可接觸表面各點，逐點測量其位置的數(shù)值；2.或用一點光束，逐點掃描表面上的各點。由于整個層面上幾乎所有的點都需測量，這些測量點的數(shù)量是巨量的，這逐點測量的過程，需要一個不小的時間。為此，勢必要使造形機(jī)有個暫停的過程，以等待測量完畢后，再布置上層薄片。
測量裝置的目的在于，以曲面(或圓柱面)上的母線形狀排列的點光源組、及感光器組，可使這組按母線狀分布的光線緊貼母線射過，同時可測母線上各個點的位置。
本測量裝置的目的這樣實現(xiàn)的，將一排點光源組與一排感光器組都按母線形狀排列，且分別固定在一個測儀機(jī)架上的兩端，機(jī)架可擺動，將形體表面布置成圓柱面，機(jī)架擺動中心線與圓柱面的中心軸重合，這排光線與圓柱面表面相切，所有的切點構(gòu)成圓柱面上的某條母線，實際的母線形狀被感光器上的每個感光點的光線是否被擋，而感測到，記錄出實際的母線形狀。
優(yōu)點這樣的測量裝置，可以將光源和感光器設(shè)置在布置平臺外面，僅以光線測量，形體表面無器件與布置臺或移送件干擾。且可同時測得一條母線，進(jìn)而擺動后，很快可測得整個表面，布置薄片不必暫停。
實施例8如圖27、28、32、33所示，測儀架109，一排點光源組105，一排感光器組108，形體111、擺動軸110，導(dǎo)光管112，光敏元件115，吸光的壁113。
排成一列的點光源105和排成一列的感光器108，一一對應(yīng)排列，排列方向與圖28面垂直。光源與感光器分別固定在測儀機(jī)架109的兩端，形體111處于中間位置，表層為園柱面，園柱的軸線也垂直圖面。一排平行光線107，從光源組105射向感光器108組的過程中，與園柱表面上某條母線相切106，母線上各點高低不平會影響這排光線中，各條射線可否入射到感光器108。感光器內(nèi)有細(xì)長的導(dǎo)光管114。管內(nèi)有吸光壁113，斜向入射的光被管壁吸收，只有與孔中心線平行的光線，能到達(dá)孔底的光敏元件115。光敏元件115，包含三個(或多個)獨(dú)立線路的光敏點，可分上中下三層位置，每層間隔δ，三層高差為2δ。通常母線上的點在這2δ的誤差帶內(nèi)分布。光敏點是個微小的光敏元件有獨(dú)立的電路，各光敏點的感光與否，可反映各對應(yīng)的被測點的高度位置。光敏元件將光訊號轉(zhuǎn)換成電訊號，輸入計算機(jī)，可修正布置形體的程序。吸光壁113可以是黑色的、毛糙的涂層。
同理，園柱面靜止不動，機(jī)架109與園柱面的軸心線重合。隨機(jī)架109擺動，可測得園柱面上各條母線上的各個點，再逐條測量母線，大致可測出整個園柱面的表面的形位誤差。
本文還涉及一種上述造形機(jī)的含導(dǎo)電薄膜(薄膜電場片)的移送帶的復(fù)合結(jié)構(gòu)。
上述造形機(jī)中，將含電荷的薄片吸附在帶式移送件上的電場力，源自移送帶內(nèi)側(cè)的電場板，移送帶與電場板之間有間隙。由于，薄片的重量及移送帶的自重，使得移送帶在重力作用下，產(chǎn)生下垂，使電場板與薄片之間間隙過大；移送帶在運(yùn)動過程中有抖動，該間隙又會時大時小，電場力極不穩(wěn)定。
本結(jié)構(gòu)的目的在于移送帶內(nèi)夾含一層導(dǎo)電薄膜的薄膜狀電場板(片)，使薄片與電場板(片)之間是很小的不變的間距，使電場力穩(wěn)定。
本結(jié)構(gòu)的目的是這樣實現(xiàn)的，在可彎曲的絕緣的移送帶的夾層內(nèi)，設(shè)一層很薄的可導(dǎo)電薄膜，即一層基帶上有一層導(dǎo)電薄膜，導(dǎo)電薄膜之上再有一層絕緣層，導(dǎo)電薄膜作為電場片，設(shè)在帶的夾層中。
優(yōu)點和積極效果在移送帶的夾層內(nèi)，夾有導(dǎo)電薄膜，作為薄膜狀電場板，可以使電場板與薄膜之間的距離很小，且不變。避免了電場力的不均勻。
實施例9環(huán)形移送帶131，可彎曲的基帶132，導(dǎo)電薄膜，絕緣涂層135，電源136，充電件137，導(dǎo)電條138、導(dǎo)電薄膜133。如圖34、35、36、37所示。
整條帶131主要由三層材料構(gòu)成，絕緣的基帶132，基帶上涂(或鍍)有一層很薄的導(dǎo)電薄膜133(如鋁箔、銅箔等)。在薄膜133的外再包一層很薄的絕緣層135，防止薄片中的電荷與電場片的導(dǎo)電。由于，整條環(huán)形帶在移送機(jī)構(gòu)中，其上各不同的區(qū)段，需充不同的電位或電極性。通常，可將導(dǎo)電薄膜分成幾段，各段的薄膜是相互斷開不導(dǎo)通的。
為了便于給電場片133充電，可使絕緣層135比薄膜133略窄，薄膜133留出邊緣，用導(dǎo)電的小滾輪作為充電件137，與該邊緣純滾動接觸。由電源136經(jīng)充電件137給薄膜133充電。整條帶131分設(shè)幾個充電件137，其軸都固定在機(jī)架上，分別給各區(qū)段的薄膜充各不相同的電位(或電極性)。
另一種帶的剖面是，基帶132中設(shè)導(dǎo)電條138與薄膜133導(dǎo)通，由環(huán)帶131內(nèi)側(cè)的充電滾輪137經(jīng)導(dǎo)電條138給薄膜133充電。
本案還涉及一種上述造形機(jī)的滾壓機(jī)構(gòu)。
由于，本工藝基本上都要求薄片極薄且很大，但厚度應(yīng)均勻。但對于一些粉砂類的造形用材料，因其含有很硬的砂粒，是一種流動性極差的可流動體(物料)。用滾壓筒對直接將粉砂迅速流動，達(dá)到均勻分布成薄片，勢必要用很高的壓力，可能達(dá)數(shù)百M(fèi)Pa。這樣的高壓，不僅使?jié)L壓機(jī)構(gòu)承載過大，且堅硬的砂粒會劃傷滾筒。
本滾壓機(jī)構(gòu)的目的在于改用一種多窄條凸緣的滾壓輪，先分別壓制一條條很窄的條狀薄片，再經(jīng)過一組過渡筒將很多條狀薄片拼合成寬大的薄片。
本機(jī)構(gòu)的目的是這樣實現(xiàn)的，滾壓筒是一種有多條窄條凸緣的壓輪，滾壓時，每條凸緣上都可滾壓出一窄條薄片，溝槽內(nèi)可蓄余料。一組滾壓筒對可壓出很多條薄片，二組以上的滾壓筒對相互錯開適當(dāng)位置，再經(jīng)一組過渡筒組，可將所有的條狀薄片移至(匯總)到一滾筒上，拼合成很寬大的薄片。
優(yōu)點和積極效果從流體力學(xué)可知，流動性極差的可流動物料，在微小的壓力區(qū)域內(nèi)是易作微小的流動，達(dá)到均勻分布。滾壓筒上的每個凸緣與滾筒之間，形成的滾壓區(qū)域很小，用不高的壓力，可將粉砂料滾壓成較均勻的薄片條。壓力低，可免除滾壓機(jī)構(gòu)的過高承載，砂粒劃傷壓輪的表面。
實施例10整個機(jī)構(gòu)主要由一組滾壓筒對數(shù)個過渡筒，裝在數(shù)根平行的軸上。如圖39、40、41、42、43所示。
多窄條凸緣的滾壓筒140、筒141，料斗144、料斗145，過渡筒146、過渡筒147，匯總滾筒148，粉砂料(含電荷)152，刮板153、刮板154，導(dǎo)電的電場片155、片156、片157，引出線158、159，齒狀刮器160、161，滾筒142、筒143。
料152從料斗144內(nèi)放落到筒142上，經(jīng)刮板153可略均勻分布。此時，料層厚約為b，筒142的表面絕緣層下有電場片155可吸附料152。多窄條凸緣的滾壓筒(外形結(jié)構(gòu)與三角皮帶的帶輪相似，有很多溝槽)，凸緣的寬度都為a，槽寬也都為a，槽深為d，輪140與筒142之間的滾壓間隙(即薄片的厚度)為e。滾壓時，窄的滾壓區(qū)域a內(nèi)，通常的中低壓力，就可使料152在小區(qū)域內(nèi)作微小的流動，達(dá)到分布均勻。連續(xù)滾壓，可壓出一條很窄的薄片，多余的料152被擠入溝槽內(nèi)蓄存。整個筒140可同時滾壓出很多條的寬約為a的條狀薄片，但薄片邊緣不整齊。
同理，料斗145內(nèi)的料152，也可經(jīng)刮板154，及另一筒對142和143，也可壓出一條條寬為a的薄片條。將這組筒對與上述的筒對(140、142)，在軸向錯開一個a的位置設(shè)置，經(jīng)幾個過渡筒的轉(zhuǎn)移，過渡筒如圖設(shè)置，與相鄰的筒留出間隙，以便轉(zhuǎn)交薄片。使該組薄片條可處于前組薄片條的縫中?？蓪山M輪對上的薄片，可全部移到一個匯總滾筒148上，從而拼合成寬大的薄片。
當(dāng)然，可以由三組以上的壓筒對組，適當(dāng)錯開位置。再經(jīng)過渡筒組，匯總(即拼合薄片)到一個滾筒上。
筒140、筒142上的溝槽內(nèi)的余料152，經(jīng)分別固定在機(jī)架上，設(shè)在筒140、筒141的邊上的齒狀刮器160、器161，從槽內(nèi)刮除。
滾筒140(或筒142)上的條狀凸緣的分布形狀，除上述的一圈圈園環(huán)外，也可以是斜齒輪式的，或人字齒輪的外形分布形式等等，更利于滾壓。
對滾壓得的條狀薄片，進(jìn)行整形切割，除了機(jī)械切割外，這里主要介紹場力切割。
圖中各筒140、141、146、147、148、150、件149，都兩兩相鄰設(shè)置，相鄰處僅留出可供薄片通過的間隙e。各筒的軸都相互平行，支在機(jī)架上。
滾筒140(或筒142)的每條凸緣的絕緣的表面層下可設(shè)置一條導(dǎo)電的電場片155，片155的寬為h(h≤a)，(沿凸緣可分成幾段)。片155經(jīng)充電后，可吸附薄片(含電荷)。相對的筒142的絕緣的表面層下，也設(shè)有一條條電場片156，充電后，也可吸附薄片。在滾壓處，片155與156位置錯開，二者的不同方向的電場力，可產(chǎn)生電場力切割作用?？蓪l狀薄片切割成很整齊的，寬為h的薄片條162。切割后的薄片條，在筒148上再行拼合后，更均勻，無縫隙。最后，再經(jīng)過渡筒150移到移送機(jī)構(gòu)的帶149上。
為便于薄片在過渡筒、壓筒等之間的轉(zhuǎn)移，各個筒(包括過渡筒)的絕緣表面層下，都可設(shè)電場片。從軸向看，電場片可分幾段(二段)，可各充不同的電位值及電極性，便于在某筒對的轉(zhuǎn)移處(點)的兩側(cè)的電場片之間，產(chǎn)生一個有利于含電荷的薄片轉(zhuǎn)移的電位差。這種情況下，筒140、筒141上的槽寬改為c＜h。
筒140上的一組薄片條，可先轉(zhuǎn)移在筒148上。筒141上的凸緣在軸向錯開一個h的位置。筒141上的一組薄片條，先轉(zhuǎn)移至筒146上，再轉(zhuǎn)移至147上；再由筒147轉(zhuǎn)移至148上，該組薄片條正好嵌入前組薄片條的空檔內(nèi)。拼合成大的薄片，而后再轉(zhuǎn)移至移送件149上。
本文再涉及一上述造形機(jī)的余料回收機(jī)構(gòu)。
例5中的造形機(jī)，其余料回收機(jī)構(gòu)上，有個吸附余料的空心園筒(筒51或筒74)，該筒應(yīng)有剛性才可旋轉(zhuǎn)。因而，該筒有一定的壁厚，但這壁厚加大了切割器44(或器73)與薄片之間的間距，減弱了場的作用力及精度。
本回收機(jī)構(gòu)的目的在于改用一種很薄的回收帶，盡可能減小切割器與薄片之間的間距。
本回收機(jī)構(gòu)的目的是這樣實現(xiàn)的，環(huán)形的很薄的回收帶，環(huán)繞于驅(qū)動輪與導(dǎo)向輪上，且穿過切割器與薄片之間，切割下的余料被場力吸附在回收帶上后移走。
優(yōu)點這樣的回收機(jī)構(gòu)，可盡量利用極薄的回收帶，使切割器與薄片的間距很小，可小到0.1mm以下，減小因間距引起的場散亂，盡可能地提高場的切割精度。
實施例11移送帶171，薄片172，回收帶173，驅(qū)動筒174，刮板176，場切割器177，余料178，回收料斗179，壓筒180，吸附場源181。如圖38所示。
環(huán)形的回收帶173環(huán)行于驅(qū)動筒174、導(dǎo)向筒175上，并在切割器177與薄片172之間穿過，由驅(qū)動筒174驅(qū)動，導(dǎo)向筒175導(dǎo)向，可由壓筒180壓緊帶173，提高驅(qū)動力(壓緊力)。
平行設(shè)置的導(dǎo)向滾筒175，驅(qū)動滾筒174，設(shè)在相應(yīng)的平行軸上，回收帶173形成一個近似的三角形運(yùn)行軌跡，回收帶的線速度與移送帶(也即薄片172)的速度相同。場切割器177上的圖形場171是由計算機(jī)控制，圖形場也以薄片的速度前移。
回收帶的一面緊貼著薄片，另一面緊貼著切割器177滑過。吸附在帶171上的薄片172中，被切割器177上的圖形場(圖形與薄片相同速度移動)，作用了指向回收帶173的場力，切割出余料178，余料178被吸附在回收帶上，前移；而所需圖形薄片仍留在移送帶上前移。余料移出切割器，被場源181繼續(xù)吸附在回收帶上，移經(jīng)刮板176時，被刮落到料斗179內(nèi)。
本文再涉及一種屬本造形工藝的制備分布有電荷的粉砂料的方法。
前述例5中，是將一種細(xì)粉摩擦起電后，再放入料斗中與粉砂料拌和。但事實上，摩擦起電裝置機(jī)構(gòu)較復(fù)雜；拌和時料易與空氣接觸而使電荷逃逸。
本制備方法的目的，是直接將電荷注入絕緣液體中，再由電液與粉砂料拌勻，以簡化制備設(shè)備。
本制備方法的目的是這樣實現(xiàn)的，用射電子槍(或離子束射源等)，直接將電荷射入絕緣的液體中，將含電荷液與粉砂料拌勻，得分布有靜電荷的粉砂料。
優(yōu)點本方法可利用電視機(jī)中的電子束射槍，或靜電噴涂中的離子束等電器，這類電器裝置結(jié)構(gòu)簡便，從電子束射槍可獲得大量的電荷，效率很高。
實施例12可以在一個真空的、外殼絕緣的裝置(其內(nèi)也可充惰性氣體，如氬氣、氖氣等)內(nèi)，其上部設(shè)置有類似于電視機(jī)中的射電子束的射槍，對著盛于裝置內(nèi)下部的絕緣液體，射電子束，液體下面有電場板，充正電壓，以吸引電子。并慢慢攪拌液體，力求液體中含靜電荷均勻。
或用類似靜電噴涂技術(shù)中，在一個對著集液板、噴射霧狀絕緣液的噴觜口的某側(cè)，設(shè)一個產(chǎn)生離子束流的電器裝置，離子與霧珠碰撞，粘附，使霧珠帶上靜電荷，再用一塊其表面有絕緣層的集液板(可施加吸附含電荷液的電場)集液，將液霧吸到板上，再使液體從板上的流道中流入一個容器(絕緣材料制的)內(nèi)，收集到含有靜電荷的液體。
將得到的含電荷的液體與粉砂均勻拌和，若拌入絕緣的粘結(jié)劑，可得到本造形方法所需要的含靜電荷的形料或填料。
可以在輕質(zhì)油類(如汽油)，有機(jī)溶劑等絕緣的液體中射入電荷，制得含靜電液體。
為免含電液中的電荷因同性相斥，而最終向液體四周積聚，可在電液的四周設(shè)電場，該電場使液體四周表層的電荷受指向內(nèi)部的場力，力求使含電液中的電荷分布均勻。
實施例13圖44、圖45所示。本組合造形方法用薄片組合成形體的一例。有一個形體，在該形體外再設(shè)一個包容其的六面體空間，該空間內(nèi)除形體外的空腔，被認(rèn)為都是空域W。假設(shè)在該空間內(nèi)，全部已都作了間距很小的、卻很多很多的為S的截面?，F(xiàn)任取其中兩個相鄰截面，為一矩形的大層片，這個大層片內(nèi)可分形體圖形的層片(片220、片221)、及空域圖形W的層片(片222)，同理再取另一層片將會是形體層片224、空域W層片(片223、片225)，等等。
要造這個形體時，用場力分別切割得一片片分別與片220、片221、片224、等等，尺寸和形狀幾乎完全相同的形體材料薄片；也用場力分別切割得一片片分別與片222、片223、片225、等等，尺寸和形狀幾乎完全相同的填空材料薄片。
這樣，每片填空材料薄片都可相嵌入相應(yīng)的形體材料薄片。全部相嵌后，成一片片矩形的大層片。一片片大層片按次序、按方向、按位置相疊片，可在六面體的填料內(nèi)，有形體組合成。
實施例14，還可利用磁場對于運(yùn)動的電荷的場作用力，由電磁切割附在移送帶上的移動的含靜電(荷)的薄片。
可將薄片只劃分為兩種區(qū)域(兩區(qū)域互不相交，但邊界卻全部重迭)，R區(qū)域和Q區(qū)域。在R區(qū)域內(nèi)、薄片的正面上，用電子束射槍(或負(fù)離子發(fā)生器)噴遍戴負(fù)電的電子；而在Q區(qū)域內(nèi)、薄片的反面，用離子束射槍(或一簇尖針放電)噴遍戴正電的離子。而后，將該薄片夾在移送帶和回收帶之間，以速度u移經(jīng)過一個大的磁場(大的線圈組成的磁場切割器)的作用。
該磁場可以是由一大的、與移送帶成一定的角度設(shè)置的電路線圈產(chǎn)生的，其產(chǎn)生的大部分的磁力線(或是磁力線的分線)，不垂直于薄片的表面，但垂直于薄片的運(yùn)動方向，也即使薄片中的靜電荷以速度U垂直于磁力線運(yùn)動，穿過磁場區(qū)域。大的線圈400，圖51所示。
因R區(qū)域的正面是負(fù)電荷，而Q區(qū)域的反面是正電離子，都以速度U，相同方向穿越磁場區(qū)域。
該磁場會對薄片的R區(qū)域，作用了從正面指反面的場力，而對其上的Q區(qū)域是相反方向的力，形成切割力。薄片內(nèi)的兩個部份R、Q分別附在移送帶和回收帶上分開移出，兩條帶如圖47所示。
本文再提一種上述造形機(jī)的附著靜電荷、滾壓簿片的機(jī)電組合式滾壓機(jī)構(gòu)。
上述的實施例2中，提到了一種先壓制簿片，再在薄片上分布靜電荷的方法，具體的是將含靜電荷的小戴電體，種植在簿片的兩個表面上。但對于某類漿狀或膏狀(像牙膏一樣可流動)的料，因這類料易與滾壓件粘附，壓制成的簿片轉(zhuǎn)移時會有部份料仍遺留在件上，無法從壓制件上完整地取出簿片，或在幾個滾筒之間完整地轉(zhuǎn)移。
本滾壓機(jī)構(gòu)的目的在于先在壓制簿片的壓制件表面上分布靜電荷，再放上料壓制成簿片，壓制簿片的同時，簿片表面上已分布有靜電荷。
本機(jī)構(gòu)的目的是這樣實現(xiàn)的，在各壓制件表面的上方，各設(shè)充電器，分別給壓制件表面充電(分布靜電荷)，料斗內(nèi)的料擠放在壓制件上，由分布有靜電荷的壓制件壓制簿片，料壓成簿片后，靜電荷就已分布在簿片的兩個表面上。而后，由壓制件內(nèi)(或移送件內(nèi))的電場片的電場吸附靜電荷，而夾裹著完整的簿片，在各件之間轉(zhuǎn)移。
優(yōu)點和積極效果壓制件表面上由電暈絲等充靜電荷，再將料壓制成簿片，靜電荷就予先分布在簿片的正反兩個面上。這樣，很容易以內(nèi)有電場板等的件，以電場力吸附電荷，而夾裹整片簿片。只要其上電荷密度適當(dāng)，分布均勻，整片簿片就可被完好無損地取放、轉(zhuǎn)移。
實施例15滾壓筒301和筒302對，電暈絲303，料304，料斗305，簿片306，電場片307，刮板308，擠料泵309，移送件310。如圖48所示。
作為充電器的電暈絲303設(shè)在滾筒301的邊上、落料點的前方，距筒表面幾個毫米左右。滾筒表層是絕緣層，其下有電場圈片307，可充負(fù)電壓或接零電位。給滾筒表面充電時，電暈絲301上產(chǎn)生高電壓(正電部位)，電暈絲的高電壓可使其周圍的空氣電離，產(chǎn)生大量電離子(正電離子)。電暈絲與電場片之間具有電位差，電離子(戴正電)，在電場力作用下，向滾筒表面運(yùn)動，并被附著在滾筒表面上(如同靜電復(fù)印機(jī)中，電暈絲給硒鼓表面充電一樣)。筒轉(zhuǎn)動，可連續(xù)給筒充電，可使筒301表面分布靜電荷(正電離子)。
同樣，電暈絲可給滾筒302充電。(筒302表面也可分布正電離子)。
料斗305中的料304可被設(shè)在斗305下部的擠料泵309擠出，料放落在筒301上，被可來回刮動的刮板刮勻后，又由筒301與筒302滾壓成簿片。滾壓的同時，靜電荷(正電離子)被壓貼在簿片的兩個表面上。如圖50所示，筒301是個空心簿壁園筒，可在靜止的心軸上滑動旋轉(zhuǎn)，外圈的端部可設(shè)驅(qū)動其的外齒輪，且軸向被限位環(huán)318限制串動。心軸固定，表層可嵌園弧狀的電場片，電場片307從電暈絲前的T點到筒301與筒302“切點”對應(yīng)的D點為止。因而，電場片上(負(fù))電位的作用區(qū)域，到D點處會消失。
筒302的結(jié)構(gòu)與筒301相近，不同之處在于心軸上的電場片分兩段。電場片312從E點充電處前方起，至D點止；第二段電場片313從D點處起，至與移送件310的交接處Z止。
簿片過D點后，片307對其上靜電荷無作用力，而片313的電位更高，使其足以可同時吸附簿片正反兩個面上的(正)電離子。簿片外層的電離子受指向筒302的吸引力作用，夾裹著簿片全部附著在筒302上。卻與筒301完全脫離。
同理，簿片旋轉(zhuǎn)至Z處時，件310內(nèi)的電場片314可以同時吸附其表面上的電離子，而將簿片吸附到310表面上。完成簿片的轉(zhuǎn)移的目的。
各零部件如圖48所示的位置設(shè)置，筒301與筒302之間留出滾壓薄片厚度e的間隙。同樣筒302與件310之間，也留出可供該薄片穿過的間隙e。各筒的軸平行設(shè)置。
同理，實施例10中的各個筒140，141，142，143，146，147，148，149，150，也可設(shè)計成筒301(或302)這種類型的結(jié)構(gòu)，各筒內(nèi)電場片的分段數(shù)及起始位置相應(yīng)改變。而筒140，筒141內(nèi)相嵌在心軸上的是一條條園弧形的電場片條(寬為h)。另外，除了用電暈絲給以上滾筒充電外，也可以用電子束射槍，或離子束射槍。先對滾筒(壓制件)表面上發(fā)射戴電量子，使其上分布靜電荷。然后，以前述那樣，再放落料后滾壓、和轉(zhuǎn)移簿片。若控制這射出的戴電量子的方向，可在壓制件表面的指定圖形區(qū)域附著(分布)靜電荷，這是實施例14中所要求的目的得以實現(xiàn)。
同理，可將滾壓筒對，改成滾筒對十移送帶的組合滾壓機(jī)構(gòu)，如圖49所示。移送帶320和帶321，滾壓筒332和325，膜狀電場條324，導(dǎo)向筒325、筒326，充電滑塊327、塊328、塊334，料斗329，料330，驅(qū)動筒331、筒332。各筒的軸線相互平行。電暈絲335、絲336，刮板337。
各零部件如圖49設(shè)置，帶320繞筒325、筒331環(huán)行，而帶321、繞筒323、筒326、筒332環(huán)行，各筒的軸線平行。帶321與帶320之間留出可滾壓簿片厚度e的間隙。并穿過滾壓筒對(332和325)之間。帶320的夾層中含膜狀的電場片，電場片實際上是一條條緊挨著的電場條324，相互絕緣，每條324很細(xì)，可有獨(dú)立的電位。在帶320的一邊緣，條324都露出頭。充電滑塊327設(shè)在條324的露頭處，并與其電接觸。帶移動時兩者相對滑動，塊327起始于G處，止于N處。同樣的充電滑塊328起始于H處，止于N處。同理，另一組筒323，帶321，筒326，筒332，與前述那樣安裝，但位置對應(yīng)。且塊334卻起于N處，止于K處。各個塊都固定在造形機(jī)上。
兩個電暈絲335，絲336，分別設(shè)在帶320的L處，帶321的M處。該位置，塊334給帶320的N到K點區(qū)段內(nèi)的條324充負(fù)電位；塊327給帶321的G到N點區(qū)段內(nèi)的條324充負(fù)電位。這樣帶上都可充上正靜電荷。
料330從料斗329(設(shè)在帶320的上方)中擠放在帶320上，由刮板337將料刮勻。帶320移動，載料經(jīng)由滾壓筒對(332和325)滾壓成薄片，帶(320和321)上的正電離子就被分布在薄片的兩個表面上，再前移。因滑塊327到N點為止，薄片過此點后，帶320內(nèi)的條324無電位，不再吸附薄片上的正電離子。而塊334上的電位更高，給經(jīng)過N點到K點區(qū)段的條324充更高的負(fù)電位，這些條324可同時吸附薄片兩個面上的正電離子，將整片薄片吸附在帶321上。
壓制件(滾壓筒、或帶320等)的表面可以加工得毛糙些，以免滾壓時，料與件接觸界面層的料滑動，而推擠電離子，使件上靜電荷分布不勻。
為了防止壓制件上的正電離子，在擠壓料時移動，還可在壓制件的表面的兩端的邊緣處各設(shè)一圈電場條，電場條外涂絕緣層。電場條可充正電位，對正電離子有推斥的場力。兩個充電的電場條，將壓制件表面正電離子限制在電場條之間的區(qū)域內(nèi)，再加上正電離子之間的靜電排斥力。只要電荷分布密度適當(dāng)，電場條上所充電位適當(dāng)，可將壓制件表面上分布的每個正電離子，在坐標(biāo)上限定位置。電場條339。
這樣，只要適當(dāng)降低滾壓薄片時的壓力，再適當(dāng)降低料在壓制件上滑動時的摩擦系數(shù)，即減少滑動的阻力。即使，料有相對滑動，也不會改變和擾亂正電離子的分布位置和勻度，成為限位電場條。如圖50所示。
同理，對負(fù)電離子的位置也可作類似的限定結(jié)構(gòu)。處在壓制件邊緣處的限位電場條，既可以是固定在壓制件上，也可以是固定在機(jī)架上，限位電場條可以是一根外包覆絕緣層、充相應(yīng)電位的金屬線。
實施例8中機(jī)架擺動可依次測得圓柱面上各條母線的形狀，從而測出整個圓柱面的表面形狀。
同理，對于球面形狀的被測物，可將一列點光源116、一列感光器都按球半徑的圓周排列，圓周分布的光線緊貼著球面上圓弧線射過，擺動軸穿過球心，逐條測量球表面上的母線(園弧線)。圖32。
權(quán)利要求
1 一種(電或磁)場力切割薄片的方法，其特點是先制得其上分布有場量子的薄片，用特定分布的場，對整片分布有場量子的薄片中的所需幾何圖形狀的區(qū)域，作用了指向薄片側(cè)向(剪切式)的場力，該場力從該整片薄片中切割出有所需形狀的薄片。
2 一種由形體材料微元體組合成形體的造形方法，其特征是將以場力切割制得的薄片狀微元體，和以其它方式制得的微元體，都一一放在某空間內(nèi)進(jìn)行組合，該組合是將形體材料微元體組合成所需的形體，填空材料微元體填補(bǔ)在形體內(nèi)外的空腔。
3 一種由形體材料微元體組合成形體的造形方法，其特征是先分別制得其上分布有場量子的形體材料薄片，和分布有場量子的填空材料薄片，用特定分布的場，對整片薄片有場量子的形體材料薄片中所需形狀區(qū)域，作用了指向薄片某側(cè)(剪切)的場力，場力從該薄片中切割出有所需形狀的形體材料薄片，一次次改變場的分布區(qū)域的形狀，用場力切割出一片片有所需形狀的形體材料薄片，同樣方式，可用場力切割出一片片有所需形狀的填空材料薄片，將一片片有所需形狀的形體材料薄片和一片片有所需形狀的填空材料薄片，放在某空間內(nèi)進(jìn)行組合，該組合使一片片形體材料薄片正好組合成所需的形體，一片片填空材料薄片填補(bǔ)在形體內(nèi)外的空腔。
4.一種場式形體造形設(shè)備，其特點是由料斗，滾壓筒對、移送件、場切割器、布置臺、機(jī)械傳動機(jī)構(gòu)等組成，幾個料斗中的幾種材料可分別經(jīng)滾壓筒對壓幾種不同材料的可布有場量子薄片，各薄片由移送件送經(jīng)過場切割器，切割器上分布成所需形狀的場，場從分布有場量子的薄片中切割出所需形狀的薄片，一片片薄片由移送件移至布置臺上的指定位置，一一疊放直止組合成形體。
5.形體與形芯的固定結(jié)構(gòu)，特點是類似孔與軸的裝配方式，在形體與形芯之間布置非固結(jié)的形體材料的薄片。
6.一種測量曲面形狀的裝置，特點是按曲面上母線排列的光源組、感光器組固定在機(jī)架兩端，及相應(yīng)光線與曲面上母線相切，感測出母線上各點的位置，機(jī)架以曲面中心線擺動，依次測得曲面形狀。
7.一種場切割薄片組合造形機(jī)的移送帶的復(fù)合結(jié)構(gòu)，其特征在于移送帶的中間夾層內(nèi)，含有一層導(dǎo)電薄膜狀的電場片。
8.一種場切割薄片組合造形機(jī)的滾壓粉砂薄片的滾壓機(jī)構(gòu)，其特征在于由多窄條凸緣的滾壓輪與滾筒組成的滾壓輪組，先滾壓一條條薄片條，由二組以上的該種滾壓輪組，壓出很多薄片條，將錯開設(shè)置的滾壓輪組上的薄片條，匯總到一個滾筒上，將薄片拼合成寬大的薄片。
9.一種場切割薄片組合的造形機(jī)，切割下的薄片余料的回收機(jī)構(gòu)，其特征在于由一條很薄的繞行于驅(qū)動輪和導(dǎo)向輪上，并穿過場切割器與薄片之間的回收帶，將切割下的余料由場力吸附在回收帶上移走。
10.一種電場切割薄片組合造形方法的制備含電荷的粉砂料的方法，其特征在于直接將電荷注入絕緣的液體中，將含電荷的液體與粉砂料拌和，得到含電荷的料砂料。
11.一種上述造型機(jī)的滾壓機(jī)構(gòu)，其特征在于預(yù)先在壓制件表面分布靜電荷，而后滾壓薄片。
全文摘要
本方法及設(shè)備屬組合成型工藝，已知的用形體材料微元體組合成型的方法，因其需制作很小的微元體的量太多，成型較慢，相應(yīng)的造型機(jī)的機(jī)構(gòu)較復(fù)雜。本方法改用(電或磁)場力切割薄片狀微元體，可快速、精確地制作薄片微元體。以此，大大加快成型速度，相應(yīng)的造型機(jī)，也改設(shè)有場切割器，使整機(jī)結(jié)構(gòu)簡單，造型速度快。
文檔編號B22C9/00GK1124680SQ9411970
公開日1996年6月19日 申請日期1994年12月10日 優(yōu)先權(quán)日1994年12月10日
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