一,、引言

　　超聲輔助增材制造技術是一種新興的制造工藝，它將超聲振動與傳統(tǒng)的增材制造技術相結合,，通過超聲波的作用改善材料的沉積,、固化和成型過程，提高制造效率和質量,。高壓放大器在這一技術中發(fā)揮著關鍵作用,，為超聲換能器提供高功率、高精度的驅動信號,，確保超聲振動的穩(wěn)定性和有效性,。

圖：ATA-7030高壓放大器在熔滴噴射金屬增材制造中的應用

　　二,、超聲輔助增材制造技術原理

　　超聲輔助增材制造技術利用超聲波在材料中的傳播和振動效應,，對材料進行局部處理,。超聲波通過換能器轉化為高頻機械振動,，作用于材料表面或內部,，改善材料的流動,、固化和結合特性,。這種技術可以應用于金屬,、聚合物和復合材料等多種材料的增材制造過程,。

　　三,、高壓放大器在超聲輔助增材制造中的作用

　　（一）提供高功率驅動信號

　　超聲換能器需要高功率信號才能產生足夠強度的超聲振動,。高壓放大器能夠將信號發(fā)生器產生的低功率信號放大到高功率水平,，驅動換能器工作。例如,，Aigtek的ATA-7100高壓放大器最大輸出電壓40kVp-p（±20kVp）,，能夠為超聲換能器提供穩(wěn)定的高功率驅動信號。

　?。ǘ┚_控制超聲振動參數

　　高壓放大器可以精確控制輸出信號的幅值,、頻率和相位，從而實現對超聲振動強度和頻率的精確調節(jié),。通過調整這些參數,，可以優(yōu)化超聲輔助增材制造過程中的材料沉積和固化效果。例如,，在金屬增材制造中,，適當增加超聲振動強度可以擴大工藝窗口，優(yōu)化熔池動態(tài)行為,，細化枝晶尺寸,，改善冶金質量,，抑制球化效應，提高沉積效率,，并增強近凈成形能力,。

圖：高壓放大器在電子束增材制造聚焦消像散控制技術研究的應用

　　（三）改善制造質量和效率

　　超聲振動能夠改善材料的流動性和結合性能,，減少缺陷和瑕疵的產生,。在超聲輔助增材制造中，超聲振動可以細化晶粒,、減少孔隙率,、提高材料的致密性和機械性能。此外,，超聲振動還可以加速材料的固化過程,，提高制造效率。

　　四,、應用案例

　?。ㄒ唬┏曒o助金屬增材制造

　　研究表明，超聲振動作用下的熔池動態(tài)行為得到優(yōu)化,，等軸晶比例顯著增加,，枝晶尺寸大幅減小，冶金缺陷有效抑制,，沉積效率顯著提高,，且工藝窗口明顯擴大。超聲振動的引入降低了初始臨界熱功率,，擴大了熔池尺寸,，抑制了熔滴波動,，提升了熔池穩(wěn)定性,，改善了熔體潤濕與鋪展行為，減少了粉末飛濺,，優(yōu)化了熔體流動與傳熱,，細化了晶粒，減少了孔隙率,，顯著改善了冶金質量,，抑制了球化效應，提高了沉積效率,，并增強了近凈成形能力,。

圖：ATA-7100高壓放大器指標參數

　　（二）超聲輔助聚合物增材制造

　　在聚合物增材制造中,，超聲振動可以改善材料的流動性和層間結合強度,。超聲振動能夠減少聚合物絲材在沉積過程中的膨脹和收縮,，提高打印件的尺寸精度和表面質量。此外,，超聲振動還可以促進聚合物分子的重新排列和結晶,，提高材料的機械性能和耐熱性。

　?。ㄈ┏曒o助復合材料增材制造

　　對于復合材料的增材制造,，超聲振動有助于改善纖維的分散和取向，增強纖維與基體的結合力,。超聲振動可以減少復合材料中的空隙和缺陷,，提高材料的強度和剛度。此外,，超聲振動還可以在復合材料的制造過程中實現原位固化,，提高生產效率。

圖：ATA-7000系列高壓放大器指標參數

　　ATA-7000系列是一款理想的可放大交,、直流信號的高壓放大器,。單端輸出40kVp-p（±20kVp）高壓，可以驅動高壓型負載,。電壓增益數控可調,，一鍵保存常用設置，為您提供了方便簡潔的操作選擇,。

　　ATA-7000系列高壓放大器應用場景：介電彈性體測試,、EHD電流體打印、鐵電測試,、等離子體測試,、3D打印、材料極化,、靜電紡絲,、微流控。

　　高壓放大器在超聲輔助增材制造中具有不可替代的重要作用,。它為超聲換能器提供高功率驅動信號,、精確控制超聲振動參數、改善制造質量和效率,，推動了增材制造技術的發(fā)展和創(chuàng)新,。隨著超聲輔助增材制造技術的不斷進步，高壓放大器的應用將更加廣泛和深入,，為高性能材料的制造提供更有力的支持,。