本發明提供了一種基于感應加熱的納米金屬粉末三維打印成型方法，包括：準備三維打印成型零件的CAD數據文件、成型基板、金屬納米粉末和納米粉末噴射陣列板；將每層切片的封閉輪廓圖形進行內部分塊式填充；在真空成型腔室內通過加熱使成型基板及已成型部分保持在設定溫度；取得當前切片的切片數據，按照其對應的分割的小區塊，控制打開對應的送粉噴嘴噴射閥門，伴隨著金屬納米粉末熔化、金屬液體流平過程將同時發生凝固效應，并使其對應的小區塊增加一定厚度。本發明巧妙利用了使成型基板及已成型部分溫度在塊體熔點以下、金屬納米粉末熔點以上的工藝思想，無需高能束輔助熔化效應，實現了基于納米金屬粉末的超精細、超高速三維零部件三維成型。
1.一種基于感應加熱的金屬納米粉末三維打印成型方法，其特征在于，包括如下步驟：/n(1)準備三維打印成型零件的CAD數據文件、成型基板、金屬納米粉末和納米粉末噴射陣列板；/n所述三維打印成型零件的CAD數據文件是采用三維CAD軟件對待成型加工的零部件進行三維建模，并根據獲得的零部件三維模型尺寸外形添加輔助支撐結構，然后按傳統三維打印的疊層制造原理設定層厚進行分層切片后獲得的封閉輪廓圖形數據集合；/n所述成型基板的上表面為平面且要求能夠將三維打印成型零件的最底層切片的封閉輪廓圖形包括在內，所述成型基板的材質為金屬或陶瓷材料，所述成型基板帶有可控溫度的加熱裝置以實現將成型基板的上表面加熱并保持在設定溫度范圍內；/n所述金屬納米粉末用于三維打印成型，要求金屬納米粉末具有溫度尺寸效應，即金屬納米粉末粒徑小于100納米，金屬納米粉末的熔點低于成型基板的熔點；/n所述納米粉末噴射陣列板上設置有由多個送粉噴嘴組合構成的平行噴嘴陣列，送粉噴嘴的形狀要求其管道橫截面是任意多邊形或曲線封閉圖形，送粉噴嘴的管道尺寸要求最大粒徑尺寸的單顆金屬納米粉末可以無阻礙通過；每個送粉噴嘴均設置有噴射閥門，用于控制其關閉與打開；每個送粉噴嘴的出射端均設置有一感應線圈，感應線圈的磁場中心位于送粉噴嘴的出射端中心軸線上；金屬納米粉末經由所述感應線圈的中心噴射而出；所述送粉噴嘴和感應線圈內部均設置有水冷機構；/n所述平行噴嘴陣列上所有送粉噴嘴的出射端排布面積要求能夠將三維打印成型零件的各個分層切片的封閉輪廓圖形均包括在內；/n(2)根據納米粉末噴射陣列板的平行噴嘴陣列排布關系，將每層切片的封閉輪廓圖形進行內部分塊式填充，其分塊式填充方法為：將封閉輪廓圖形的內部分割為若干個小區塊，要求每個小區塊的位置均與唯一一個送粉噴嘴的位置對應，即小區塊與送粉噴嘴的數量和位置為一一對應關系，且小區塊質心與其對應的送粉噴嘴出口橫截面幾何中心之間的連線相互平行；與送粉噴嘴對應的，小區塊的形狀是任意多邊形或者曲線封閉圖形，要求每個小區塊的尺寸面積均小于面積設定值，所述面積設定值是指送粉噴嘴單次噴射納米粉末熔化后的單層平鋪面積×(1-重疊量)，所述重疊量為10～50％；/n(3)將成型基板、納米粉末噴射陣列板噴射的輸出端口置于成型腔室內，所述成型腔室內為真空或接近真空，并帶有實時真空控制系統用于實時抽氣保持氣壓；要求所述納米粉末噴射陣列板的安裝方位使得平行噴嘴陣列與成型基板表面垂直，并且與第(2)步中分塊式填充后獲得的小區塊位置一一對應，即納米粉末經由平行送粉噴嘴噴射出來的運動方向垂直撞擊于成型基板表面，用于填充第(2)步中分塊式填充的對應小區塊；/n(4)通過加熱使成型基板及已成型部分在成型過程中始終保持在設定溫度，所述設定溫度要求在塊體熔點以下、金屬納米粉末熔點以上；所述塊體熔點是指與金屬納米粉末材料化學成分相同的普通塊體金屬材料的熔點，即不帶溫度尺寸效應的熔點；/n(5)將三維打印成型零件的CAD數據文件最底層切片作為當前切片；/n(6)取得當前切片的切片數據，按照其對應的分割的小區塊，控制打開對應的送粉噴嘴噴射閥門，通過惰性氣體流、磁場或電場的一種或多種復合驅動作用，使得金屬納米粉末經由送粉噴嘴流出，之后經過感應線圈的加熱，溫度升高；隨后垂直撞擊于成型基板的當前成型表面，即落在當前成型表面所對應的分塊式填充的小區塊中；由于當前成型表面的溫度高于金屬納米粉末的熔點，使得其發生快速熔化，并自動流平于小區塊內；又由于當前成型表面的溫度未及其塊體熔點，伴隨著金屬納米粉末熔化、金屬液體流平過程將同時發生凝固效應，即金屬納米粉末通過熔化、流平、凝固與當前成型表面熔合一體，并使其對應的小區塊增加一定厚度；/n(7)調整成型基板與納米粉末噴射陣列板噴射輸出端口的相對距離，按照分層切片從底部到頂部的順序，取下一個切片為當前切片；/n(8)重復執行步驟(6)-(7)，實現成型零件從底部到頂部的層層堆疊，直至所有分層全部成型完畢。/n
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