摘要：微滴喷射增材制造技术中沉积微滴的大小与均匀性是影响成型件质量的关键因素.本文设计了一种用于生成均匀微滴的压电驱动式微滴喷射装置,通过压电材料带动柔性膜片振动,将液体从喷嘴中喷出生成微滴,采用数值模拟和实验相结合的方法,研究了不同控制参数下膜片振幅及其对生成微滴尺寸和均匀性的影响.研究结果表明:膜片振幅大小受到驱动电压和压电频率的共同影响,压电频率是导致膜片中心点振幅实验测量值小于理论计算值的主要原因,膜片振动会导致喷嘴内部压力发生变化从而影响微滴生成尺寸.在相同驱动电压条件下,压电频率为10 Hz时存在压电膜片振幅最大值.随着膜片振幅的增大,喷孔处液体速度和液柱长度增大到临界值时可以生成微滴,当喷孔处的液柱长度超过临界值时,会形成卫星液滴.当膜片振幅区间在30μm^42μm可以稳定生成微滴,生成最小微滴尺寸为339.8μm,直径最大变化率为0.29%,相邻两微滴间距最大变化率为2.67%,生成微滴的尺寸及均匀性较好.研究结果有助于提高压电式微滴喷射装置的液滴生成质量.

摘要：在高能同步辐射光源(HEPS)储存环中,基于束流光学参数校正的需要,所有的六极磁铁将安装在基于束流位置进行远程电动调节的机构上。HEPS六极铁在线调节机构需要在高负载下实现超高精度和稳定性,研制难度较大,前期进行方案设计和样机研制有利于为工程实施建立坚实的基础。本文对基于四层滑动导轨的调节机构进行样机研制和测试,探索提高运动精度和减小运动姿态角度误差的加工和装配工艺方法,以准确掌握该方案调节机构的性能,包括线性运动精度、运动姿态角度误差和磁铁支撑系统稳定性。经测试,在450 kg六极磁铁负载下,该调节机构在磁轴位置高度上的运动精度好于5μm;调节机构沿运动轴的俯仰角误差≤2″,摇摆角和滚动角误差≤3″;安装调节机构后磁铁支撑系统的整体固有频率>54 Hz。实测结果表明,基于四层滑动导轨的磁铁在线调节机构最终能达到所需的线性运动精度和运动姿态角度误差要求,且其高刚度特点可以满足HEPS磁铁支撑系统高稳定性的要求。但是,板件之间巨大的滑动摩擦会在运动过程中带来非运动方向的位移耦合,该耦合量需要根据束流的物理需求进行评估。