专利名称：形体组合造型方法及设备的制作方法
本方法属形体(或型体)的成形工艺，由形体材料制的小组元(形料微元体)组合成形体的造形方法，形体(或称型体)——任何一种有任何形状的物体，如铸型、艺术形体、建筑物、机械另件、…等等…物体。
国内专利88105593.X公开了一种基于几何学微积分原理应用于形体造形工艺的方法，将形体材料和填空材料分别制成一个个很小的形体材料微元体和填空材料微元体，将二类材料的微元体一个个以各自的指定方向布置在某空间(形箱)内各自的指定位置，布置使形体材料微元体正好组合成所需形体，而填空材料微元体填补在形体内外的空腔。
但以此原理的成形工艺中，就目前已知的和可想而知的具体实施方案，都须用机械设备制取大量的简单的微元体立方体、长方体、球体等等，布置都须从微元体—细条—层片—形体。微元体的制作量极大，常常数以亿计，布置量也极大，精度不易控制。而相应的设备反而结构复杂，如专利89108335.9所示的有大量小芯片的机构，造形速度较慢。
本方法的一个目的在于利用了场(电场或磁场)对于场量子(电荷或磁荷)的非接触式的场作用力，来制取(切割)薄片状的微元体(以下简称薄片)的方法，大大加快制取薄片(微元体)的速度。
本方法的这一目的是这样实现的，先制得其上分布有场量子的薄片，用特定分布的场对整片分布有场量子的薄片中的所需几何图形状的区域，作用了指向薄片侧向(剪切式)的场力，该场力从该整片薄片中切割出有所需形状的薄片。
本造形方法的目的在于利用上的场力切割薄片的方式，用特定分布场，分别将分布有场量子的形体材料薄片切割成有所需形状的形体材料薄片，分布有场量子的填空材料薄片切割出有所需形状的填空材料薄片，将这二类薄片，放在某空间内组合，该组合将形体材料组合成所需形体，可实现最简单、最快速的造形工艺。
本造形方法的目的是这样实现的，先分别制得其上分布有场量子的形体材料薄片，和分布有场量子的填空材料薄片，用特定分布的场，对整片薄片有场量子的形体材料薄片中所需形状区域，作用了指向薄片某侧(剪切的)场力，场力从该薄片中切割出有所需形状的形体材料薄片，一次次改变场的分布区域的形状，用场力切割出一片片有所需形状的形体材料薄片，同样方式，可用场力切割出一片片有所需形状的填空材料薄片，将一片片有所需形状的形体材料薄片和一片片有所需形状的填空材料薄片，放在某空间内进行组合该组合使一片片形体材料薄片正好组合成所需的形体，一片片填空材料薄片填补在形体内外的空腔。此时，形体已成形。
若还能再使组合成形体的形体材料相互粘连、固结成整体就又可从形体的内外去赊填空材料，可得一个独立的所需形体。
优点和积极效果本方法主要优点是利用电场力切割出所需几何图形的薄片，省略了已有方法的须从微元体—细条—薄片，这几个中间过程，大大减少了制取和布置微元体的量，且制作分布电荷的薄片，仅需极简单的方法和机构，点阵状分布成几何图形的电场，正如液晶显示的、或静电复印中的图形电场，极易实现。而由电子计算机控制的图形变化速度极快，电场力切割薄片因是非接触的作用力，切割速度几乎不受限制。
因而，本方法的相应设备，机构简单、速度可成倍提高。
图1.为滚压薄片时的筒对。图2.是作用有场力的薄片。图3.为电场板上的薄片。图4.为电场对薄片的作用力。图5、图6.切割出的薄片。图7.形体叠片成形。图8薄片。图9.贴有小电片的薄片。图10.电场作用力。图11、图12.切割后的薄片。图13.叠片成形。图14.薄片的图形区域。图15、图16.被切割两块的薄片。图18.电造型机。图19.磁场组对薄片的作用力。图20.电场切割器。图23.磁造形机。图24.磁切割器。图22.小电磁铁的铁芯和线圈。图21.小电磁铁。图17.独立的滚压筒对与移送件。
实施例1.是用绝缘的粘结剂和不导电的砂类材料(如铸造用的型砂等)拌合成的形体材料中，再拌入同种电性静电(荷)的细颗粒体，均匀拌合成分布有电(荷)的形体材料。同样，作为填空材料——粉粒料的石蜡——中拌入含同种电性静电(荷)细颗粒，均匀拌合成分布有电(荷)的填空材料。
在滚筒对(或压板付)1之间，将分布有电(荷)的形体材料滚压制成与形体相比很薄的分布有静电的形体材料薄片2。将薄片2移至电场板3上，电场板3上有点阵状分布成几何形状的区域电场，电场板3上在所需的几何形状区域4内是点阵状分布成、对薄片2上的与区域4相同的区域5，作用有从外指向电场板3的电场力P的电场，将薄片的区域5吸附在电场板的区域4上，(即电场板3的区域4内含有的电荷与薄片2含有的电荷，电性相反异性电荷相吸)。电场板3上除区域4之外的其余区域6内，也是由点阵状分布成的，对薄片2上除区域5外的其余区域7，则作用了从电场板3内指向外的电场力的电场F，区域6内含电荷与薄片2的电荷相同电性，同性电荷相斥。区域6与区域7之间的电场排斥力，将薄片2中的区域7从薄片中推出。就是说，电场力从薄片2中切割出了所需几何形状的形体材料薄片5。
图形电场可切割出与其图形相同形状的薄片，一次次改变图形电场的分布形状，可用电场力切割出一片片各种各样的所需图形的薄片8。
同理，可用电场力切割出一片片所需几何图形状填空材料薄片9。图1、图2、图3、图4、图5、图6所示。
将二类材料的一片片有所需几何形状的形体材料薄片8和填空材料薄片9，(每片以各自的指定方向)布置在形箱(某空间)10内的各自的指定位置，该布置使一片片形体材料薄片9正好组合成所需的形体11，一片片的填空材料薄片9填补在形体11内外的空腔中。此时，形体材料已被布置成型体。图7所示。
本例中，形体材料中已拌有粘结剂，有的组合成形体，可自行粘连后固结成整体。这是因为，有的粘结剂有流动性，如胶水等，加适量后，会自行渗透遍整个形体。
但有的还需再用外力压实形体，如该布置空间四周的压板、形箱上的压板的压力、或置于离心、或振动机构，利用该机构所产生的离心、或振动压力，压紧实形体，使形体材料足以相互粘连成整体状的形体，最后可固结成一体。
形体固结后，可再从形体内外去除填空材料，这可用铲除、剥离、刮除等等的机械方法，或是以加热等物理方法、熔化、气化、汽化填空材料，或用其他物质与填空材料发生化学反应的方法都是使填空材料转化成流体从形体内外去除。
实施例2.先将形体材料经滚筒对(或压板付)1压制成形体材料薄片12，在薄片12的两侧表面上，分布遍外包绝缘层的内封存有电荷的很小的小含电体13，并固定在薄片12上，如粘附、或嵌入在薄片12的A、B两个面上以防止小含电体13移动。小含电体(或称为小戴电体)的外形，可以是小片状、块状、或带针的小片。将分布有电荷的薄片12，移入特定的电场区内，薄片12的A侧面，面向电场基板14。基板14上有较均匀的分布电势，吸附薄片12的B侧的小含电体13，而将薄片12压贴在基板14上。基板上含的电荷与小含电体13的电荷(异性电荷相吸)。薄片12的另一侧B侧，则有吸离电场板15，电场板15上点阵状分布成所需几何图形的电场区域16，区域16内的电场对薄片12上与之相同区域17内的小含电体13，特别是12的A面，作用着指向电场板15的电场力，而且此电吸力大于基板14的吸力，(区域16内的电荷与薄片12的电荷也异性相吸)，夹着区域17内的所需几何图形的薄片从整片薄片12中吸离出来。电场力切割出所需几何图形的形体材料薄片。以此过程，再制一片片所需几何图形的形体材料薄片18。
同理，可制得一片片有所需几何图形的填空材料薄片19。
此时，薄片上的小含电体已可有可无，应尽力回次。
此例中，若形体材料薄片上无粘结剂，可在薄片表面涂粘结剂；也可在布置成形后，再都浸入粘结剂液体中，使粘结剂渗入到形体内。图8、图9、图10、图11、图12所示。
将二类材料的一片片有所需几何图形的形体材料薄片18和填空材料薄片19，(每片以各自的指定方向)布置在形箱(某空间)20内的各自的指定位置，该布置使一片片形体材料薄片19正好组合成所需的形体28，一片片的填空材料薄片19填补在形体11内外的空腔中。此时，形体材料已被布置成形体。图13所示。
而后，可按例1所述的方法，或由形体材料自行粘连、或经压力压紧实后，粘连及固结成整体状的形体。
还可按例1所述的方法去除填空材料。
实施例3.先用粘结剂和细铁粉(磁荷)与形体材料均匀拌和，得分布有铁粉的形体材料。用滚筒对1将含铁粉的形体材料压制成很薄的分布有铁粉(磁荷)的形体材料薄片21，将薄片21移至磁场组件26上，组件26的表面分布有均匀的磁场势能q，吸附薄片21。另有一切割(吸离)磁场组件27，组件27的表面可以点(矩)阵状分布成所需形状的区域磁场25，磁场25的势能f＞q。因而，组件27可区域25内，从薄片21中切割出与区域25相同的区域23部分的薄片23。而薄片21中其余区域22的部分，仍附在件26上。以此，一次次改变磁场区域25的形状，可制得一片片的有所需形状的形体材料薄片23。
同理，可用磁场力切害出一片片有所需形状的填空材料薄片。再按上二例的方式，在一空间内将形体材料薄片组合成所需形体。图14、图15、图16、图19所示。
例4.将例2中的电场板改成磁场组件一电场改磁场，电荷改磁荷一小合电改小铁片。将会又是一种具体的切割薄片方法，及相应的造形方法。
有的形体组合中，既有以上述的场力切割薄片，制得的薄片状微元体；又有以其它方式制得的微元体。这时，就将由各种方式制得的微元体，都一一放在某空间内进行组合，该组合也是将形体材料微元体组合成所需的形体，填空材料微元体填补在形体内外的空腔。
有的形体分别是由几种不同的形体材料构成形体的不同部位，那末，分别以上述的场力切割薄片的方式分别制得几种材料的薄片状微元体，再将这几种形体材料的薄片分别布置在某空间内各自的指定位置，分别组合成形体的各个部位，合成一个形体。同理，由几种不同材料的填空材料薄片填补空腔的不同空域。
本设备是上述的组合造形方法的相应设备，属造形机电一体化设备。
本设备的目的在于设计，可将几种所用材料压成分布有场量子的薄片，并有场切割器场力切割一片片所需形状的薄片，有机构将所有薄片一一布置就位，实现造形设备自动化。
本设备的目的是这样实现的，有滚压机构压制薄片，有移送机构可将薄片移经场切割器，有场切割器以分布的图形，从经过的分布有场量子的薄片中切割出所需形状的薄片，再由移送机构将所需形状的薄片，移至、并布置在布置台上，层层叠放，可成形体。
优点和积极效果本机利用了场切割的原理，场切割器可执行计算机的程序指令，可很快地变换场的图形，且场切割力是非接触的力，可连续地、快速地切割薄片，且切割精度很高，因而整机的造形速度远比本申请人的专利申请89108335.9的以小芯片的伸缩来制取薄片的造形机快。
实施例5、图18所示电造形机主要由料斗，摩擦起电器、滚压机构、移送机构、场切割器、电场板、布置机构等部件组成。
有二套这样的机构摩擦起电器设在料斗34内，斗34设在斗31口处，便于放含电粉，斗31的出口设在滚压轮对(41和94)(属滚压机构)的进料处。滚压机构与移送机构有薄片的转移处。
移送机构主要由主移送机构(由皮带式移送件54、轮43、轮55、轮56等组成)，和两个以上子移送机构[1、(绕行于轮124、轮30等的皮带式移送件42等组成)，2(皮带式移送件50、轮52、轮46等组成)]等组成。主移送机构的左部在布置台上方。
料斗31内盛粉状形体材料32，料斗34内的细粉35被摩擦辊33摩擦5生电，成戴静电的料粒，成戴电的形料。戴电形料再放落到滚压机构(滚筒对41和93)的进料口处，被滚筒对滚压成分布有静电的形体材料薄片。移送件42可穿过滚筒对之间，薄片压在件42上。由设在其内侧的电场板100以场力将薄片吸附在件42上，薄片由件42移送，移送至件42与件54的转接处，改由电场板59将薄片吸附在件54上，由件54移送。件54的内侧，设一个电场切割器44，以不断变化的图形电场对经过的薄片中的须去除的图形区域，作用推斥的场力，被推落斗到斗47内。薄片中其余仍附在件54上，再前移后，又改由件54内侧的电场板上57吸附，被移至布置机构的台58的上方。板57的电场改向，可推斥薄片，压在台58上。
同理，斗36中的粉35被辊37摩擦戴上电，被放入到斗38内的填空材料39内，经器40与料39拌匀。戴电的料放落件50上，由滚筒对(45与95)滚压志薄片，由电场板126附地件50上，前移经过切割器44。余料回收滚筒51在薄片上旋转。器44设在筒51内，对薄片作用场切割力，切割出余料被附在筒51上，转到刮板48处，被刮落到回收料斗49中。所需的薄片从件51(经件51与件54的转交处)移到件54上，由电场板57吸附，后又与前述一样被移至放置在台58上。
将一片片薄片叠放在台58上直至叠片(53)中有形体组成。
电场切割器在44，可以是如图30所示，是一排排、一列列以方阵状(点阵状)排列的导电材料细条120群，每根细条120外涂有绝缘层121(见图31)。每根条120是独立的电路，各有独立引出线122(见图29)分别与控制电路连接可由控制电路分别控制每根条120的电位。每根条上的电位不同，可在场切割器表面上形成一个图形电场(场强大于板59或板126上的场强)。计算机可根据切割薄片的图形、速度，给予控制电路指令，使切割器上可相应变化场的图形，切割出各种不同形状的薄片。
另一种电场切割器、图20所示。由相交排列的二组电位线60和61，所有的交点62构成点阵。当某点上的二条电位线都取电位K时，交点处的电位2K，若干个这样的交点组成一个图形状，其余的交点的电位只有K或O。V为电场板59(或100)的电位，2K＞V＞K。
实施例6、如图23所示的磁造形机，与造形机有些相似。
主移送机构由带式件82、筒84、筒87、筒80等组成，子移送机构分别是(带式件85、筒86、筒125等)和(带式件72、筒69、筒75等组成)。
料斗63中由拌器67将形料与细铁粉64拌匀，再放落在件85上，被滚筒(87与90)对压成分布有铁粉(场量子)的形料薄片，并被磁铁组件99吸附在85上。筒125内设磁切割器73，器73上以更高的图形分布的磁场，从经过薄片中切割出余料，并被带到料斗98上放落其内。在件85的所需图形的薄片，在件85与件82的转交处，被磁组件81吸附在件82上。
同理，也可将料斗65内的填料66，经拌器67、滚筒68和91对、经筒74内的磁场切割器73能切割出所需的填料薄片。填料余料被筒74带到刮板70处、刮落斗71中。
所需填料薄片由磁组件96仍吸在件72上，多数是在经件72与件82的转交处时，与图形状的形料相嵌，到件82上。而后，相嵌后的薄片同在件82上前移，改由磁组件79吸附，再移至台77的下方，消除件79的磁砀，薄片放落到台77上。层层叠放76，直至有形体组成。
磁场切割器73、图24所示。由很多个小电磁铁88的纵横排列成方阵。每个小电磁铁有一铁芯92，及线圈93和外接线90。每个小电磁铁88的线路是独立的。切割器73的方阵中某几个指定位置处的小电磁铁88的电路“导通”(一个个小磁场)，构成一个图形状磁场89，其场强高于磁组件81、件96的场强。
整个设备可由电机驱动传动机构，传动机构带动各执行机构(摩擦辊，压制机构，刮板、移送机构、台58等)。移送件54由移送机构带动。或由步进电机直接驱动移动机构及移送件，可使移送件与台58在某个相对位置处有短暂停留，以实现放置片2时的精确定位。台58可上下移动。
同理，为将二种以上的材料，也可造形。有的造型机可配置数个料斗，数个摩擦起电器，数个拌器，数个滚压简对，数个场切割器，数个移送件，数个回收机构，等等。
图24为滚压机构，滚压轮201和轮202对独立滚压，移送带203不从轮对(轮201和轮202)中穿过，压后再将薄片移到件203上。
本申请案还涉及一种与本工艺相关的形(型)芯在形体(或铸型)内的装配(固定)结构。
本工艺中，形芯也是由一片片薄片组合而成的，通常与形体同时布置成。通常整个形体是在成形后经粘结而固结成牢固的整体，这样形芯只能与形体直接固结。但由于形芯多是细长类形状的结构部份，对于可能经历温差很大的变化，(如铸型在浇铸炽热的铁水时，温差达1000多℃)，会引起形芯的热变形(热胀)，但形体本身会限制形芯的尺寸交化，这样会在形芯内产生应力，可能会使形芯断裂。
本文中再提供一种形体组合成形工艺中如何以布置方法，构成一种形芯与形体之间的固定结构，在形体连接处，形芯可微量移动，允许形芯的变形，防止产生内应力。
本结构的目的是这样实现的，将形芯与形体的连接处改成类似轴与孔的装配式结构，在形芯与形体之间布置另一类非固结的混合型形体材料，将形芯与形体隔开，再在轴端的轴向予留供伸缩的间隙。
优点用非固结材料隔开形体与形芯，使形芯与形体分成二个固体，形芯端头留出的间隙，允许形芯端部有少量移动，使有热变形的形芯可自由伸缩，避免了内部产生热应力，防止其断裂。
实施例7如图25、26所示，形芯101，形体104，填空材料102，非固结材料103。
形芯101与形体104的连接(固定)，设计成如图的轴与孔式的铰接，在形芯与形体之间布置非固结的形体材料，如拌有机械油的石英砂103，可将形芯101与形体104隔开。形芯的端头布置石蜡类的填料102，在加热后熔化并渗入周围材料的缝隙之中，给形芯端头留空隙。
这空隙足以允许形芯在热变形后在轴端的移动。
本文还提及一种上述造形机中的光学测量装置，其涉及非接触式测量曲面形物体的表面的形位精度的光学测量装置。
本工艺中形体是逐层叠放成的，如何随时测得每放一层时，该层的表面的形位精度，而又不影响布置过程，接触表面的测量方法会干扰这布置过程。光束扫描法，须对整个曲面扫描一遍，费时太长。
这测量装置的目的在于，以曲面(或圆柱面)上的母线形状排列的点光源组、及感光器组，可使这组按母线状分布的光线可紧贴母线射过同时可测母线上各点的位置，测速快。
本测量装置的目的这样实现的，将一排光源与一排感光器分别固定在一个测仪机架上的两端，机架可摆动，将形体表面布置成圆柱面，机架摆动中心线与圆柱面的中心轴重合，这排光线与圆柱面表面相切，所有的切点构成圆柱面上的某条母线，实际的母线形状被感光器上的每个感光点的光线是否被挡，而感测到，记录出实际的母线形状。同样，机架摆动，可依次测得圆柱面各条母线的形状，从而测出整个圆柱面的表面形状。
实施例8，如图27所示，测仪架109，一排光源105，一排感光器108，形体111，摆动轴110，导光管114，光敏元件115，吸光的壁113。图28、33。
并列一排的光源105和一排并列的感光器108，排列方向与图面垂直，分别被固定在测仪机架109的两端，形体111处于中间位置，表层为圆柱面，一排平行光线107，从光源105射向感光器108过程中，与圆柱面相切，切点组成一条线(为圆柱面的母线)，线上各点高低不平，影响这排光线中各条射线可否入射到感光器108。感光器有细长的导光管114，及吸光壁113，斜向入射的光被管壁吸收，只有与孔中心线平行的光线可到达孔底的光敏元件115，光敏元件可分上中下三层，每层间距0.5mm，通常母线上的点在这1mm宽度内分布，各光敏元件115的感光与否可反映各被测点的位置。光敏元件将光讯号转换成电讯号，输入计算机。随机架109摆动，可测得圆柱面上各条母线上的各个点，基本上可测得圆柱面的形状，摆动轴与圆柱轴重合。
这样的测量装置，测量时既不影响主机工作过程，又可较简易地测得形体的较精确的形位误差值，测速较快。
同理，对于球面形状的被测物，可将一列点光源116、一列感光器都按球半径的圆周排列，圆周分布的光线紧贴着球面上圆弧线射过，摆动轴穿过球心，逐条测量球表面上的母线(园弧线)。图32。
本文还涉及一种上述造形机的含导电薄膜(薄膜电场片)的移送带的复合结构。
上述造形机中，将含电荷的薄片吸附在带式移送件上的电场力，源自移送带内侧的电场板，移送带与电场板之间有间隙。由于，薄片的重量及移送带的自重，使得移送带在重力作用下，产生下垂，使电场板与薄片之间间隙过大；移送带在运动过程中有抖动，该间隙又会时大时小，电场力极不稳定。
本结构的目的在于移送带内夹含一层导电薄膜的薄膜状电场板(片)，使薄片与电场板(片)之间是很小的不变的间距，使电场力稳定。
本结构的目的是这样实现的，在可弯曲的绝缘的移送带的夹层内，设一层很薄的可导电薄膜，即一层基带上有一层导电薄膜，导电薄膜之上再有一层绝缘层，导电薄膜作为电场片，设在带的夹层中。
优点和积极效果在移送带的夹层内，夹有导电薄膜，作为薄膜状电场板，可以使电场板与薄膜之间的距离很小，且不变。避免了电场力的不均匀。
图34移送带及充电件位置，图35移送带的剖视，图36带的断面，图37带的另一种断面。
实施例9环形移送带131，可弯曲的基带132，导电薄膜，绝缘涂层135，电源136，充电件137，导电条138、导电薄膜133。
整条带131主要由三层材料构成，绝缘的基带132，基带上涂(或镀)有一层很薄的导电薄膜133(如铝箔、铜箔等)。在薄膜133的外再包一层很薄的绝缘层135，防止薄片中的电荷与电场片的导电。由于，整条环形带在移送机构中，其上各不同的区段，需充不同的电位或电极性。通常，可将导电薄膜分成几段，各段的薄膜是相互断开不导通的。
为了便于给电场片133充电，可使绝缘层135比薄膜133略窄，薄膜133留出边缘，用导电的小滚轮作为充电件137，与该边缘纯滚动接触。由电源136经充电件137给薄膜133充电。整条带131分设几个充电件137，分别给各区段的薄膜充各不相同的电位(或电极性)。
另一种带的剖面是，基带132中设导电条138与薄膜133导通，由环带131内侧的充电滚轮137经导电条138给薄膜133充电。
本案还涉及一种上述造形机的滚压机构。
由于，本工艺基本上都要求薄片极薄且很大，但厚度应均匀。但对于一些粉砂类的造形用材料，因其含有很硬的砂粒，是一种流动性极差的可流动体(物料)。用滚压筒对直接将粉砂迅速流动，达到均匀分布成薄片，势必要用很高的压力，可能达数百MPa。这样的高压，不仅使滚压机构承载过大，且坚硬的砂粒会划伤滚筒。
本滚压机构的目的在于改用一种多窄条凸缘的滚压轮，先分别压制一条条很窄的条状薄片，再经过一组过渡轮将很多条状薄片拼合成宽大的薄片。
本机构的目的是这样实现的，滚压轮是一种有多条窄条凸缘的压轮，滚压时，每条凸缘上都可滚压出一窄条薄片，沟槽内可蓄余料。一组滚压轮对可压出很多条薄片，二组以上的滚压轮对相互错开适当位置，再经一组过渡轮组，可将所有的条状薄片移至(汇总)到一滚筒上，拼合成很宽大的薄片。
优点和积极效果从流体力学可知，流动性极差的可流动物料，在微小的压力区域内是易作微小的流动，达到均匀分布。滚压轮上的每个凸缘与滚筒之间，形成的滚压区域很小，用不高的压力，可将粉砂料滚压成较均匀的薄片条。压力低，可免除滚压机构的过高承载，砂粒划伤压轮的表面。
图43滚压机构，图42轮对的轴视图，图41轮对剖视，图39滚压区域，图40是切割后的条状薄片。
实施例10整个机构主要由一组滚压轮对数个过渡轮，装在数根轴上。
多窄条凸缘的滚压轮140、轮141，料斗144、料斗145，过渡轮146、过渡轮147，汇总滚筒148，粉砂料(含电荷)152，刮板153、刮板154，导电的电场片155、片156、片157，引出线158、159，齿状刮器160、161，滚筒142、筒143。
料152从料斗144内放落到筒142上，经刮板153可略均匀分布。此时，料层厚约为b，筒142的表面绝缘层下有电场片155可吸附料152。多窄条凸缘的滚压轮(外形结构与三角皮带的带轮相似，有很多沟槽)，凸缘的宽度都为a，槽宽都为c，槽深为d，轮140与筒142之间的滚压间隙(即薄片的厚度)为e。滚压时，窄的滚压区域a内，通常的中低压力，就可使料152在小区域内作微小的流动，达到分布均匀。连续滚压，可压出一条很窄的薄片，多余的料152被挤入沟槽内蓄存。整个轮140可同时滚压出很多条的宽约为a的条状薄片，但薄片边缘不整齐。
同理，料斗145内的料152，也可经刮板154，及另一轮对142和143，也可压出一条条宽为a的薄片条。将这组轮对与上述的轮对(140、142)，在轴向错开一个a的位置设置，经几个过渡轮的转移，可将两组轮对上的薄片，可全部移到一个汇总滚筒148上，从而拼合成宽大的薄片。
当然，可以由三组以上的压轮对组，适当错开位置。再经过渡轮组，汇总(即拼合薄片)到一个滚筒上。
轮140、轮142上的沟槽内的余料152，可分别经齿状刮器160、器161，从槽内刮除。
滚轮140(或轮142)上的条状凸缘的分布形状，除上述的一圈圈园环外，也可以是斜齿轮式的，或人字齿轮的外形分布形式等等，更利于滚压。
对滚压得的条状薄片，进行整形切割，除了机械切割外，这里主要介绍场力切割。
滚轮140(或轮142)的每条凸缘的绝缘的表面层下，可设置一条导电的电场片155，片155的宽为h(h≤a)，(沿凸缘可分成几段)。片155经充电后，可吸附薄片(含电荷)。相对的筒142的绝缘的表面层下，也设有一条条电场片156，充电后，也可吸附薄片。在滚压处，片155与156位置错开，二者的不同方向的电场力，可产生电场力切割作用。可将条状薄片切割成很整齐的，宽为h的薄片条162。切割后的薄片条，在轮148上再行拼合后，更均匀，无缝隙。最后，再经过渡轮150移到移送机构的带149上。
为便于薄片在过渡轮、压轮等之间的转移，各轮的绝缘表面层下，都可设电场片。从轴向看，电场片可分几段(二段)，可各充不同的电位值及电极性，便于在某轮对的转移处(点)的两侧的电场片之间，产生一个有利于含电荷的薄片转移的电位差。
本文再涉及一上述造形机的余料回收机构。
例5中的造形机，其余料回收机构上，有个吸附余料的空心园筒(筒51或筒74)，该筒应有刚性才可旋转。因而，该筒有一定的壁厚，但这壁厚加大了切割器44(或器73)与薄片之间的间距，减弱了场的作用力及精度。
本回收机构的目的在于改用一种很薄的回收带，尽可能减小切割器与薄片之间的间距。
本回收机构的目的是这样实现的，环形的很薄的回收带，环绕于驱动轮与导向轮上，且穿过切割器与薄片之间，切割下的余料被场力吸附在回收带上后移走。
优点这样的回收机构，可尽量利用极薄的回收带，使切割器与薄片的间距很小，可小到0.1mm以下，减小因间距引起的场散乱，尽可能地提高场的切割精度。
实施例11，图38.收机构。移送带171，薄片172，回收带173，驱动轮174，刮板176，场切割器177，余料178，回收料斗179，压轮180，吸附场源181。
环形的回收带173环行于驱动轮174、导向轮175上，并在切割器177与薄片172之间穿过，由驱动轮174驱动，导向轮175导向，可由压轮180压紧带173，提高驱动力(压紧力)。
吸附在带171上的薄片172，被切割器177的场力切割出余料178，余料178被场源181吸附在回收带173上后移走，余料178移经刮板176处时，被刮落到料斗179内。
本文再涉及一种属本造形工艺的制备分布有电荷的粉砂料的方法。
前述例5中，是将一种细粉摩擦起电后，再放入料斗中与粉砂料拌和。但事实上，摩擦起电装置机构较复杂，拌和时料易与空气接触而使电荷逃逸。
本制备方法的目的，是直接将电荷注入绝缘液体中，再由电液与粉砂料拌匀，以简化制备设备。
本制备方法的目的是这样实现的，用射电子枪(或等离子束射源等)，直接将电荷射入绝缘的液体中，将含电荷液与粉砂料拌匀，得分布有电(荷)的粉砂料。
优点本方法可利用电视机中的电子束射枪，或静电喷涂中的等离子束等电器，这类电器装置结构简便，从电子束射枪可获得大量的电荷，效率很高。
实施例12可以在一个真空的，外壳绝缘的装置(其内也可充惰性气体，如氩气、氖气等)中设置有类似于电视机中的射电子束的射枪，对着盛于装置中某部位的绝缘液体，射电子束，并慢慢搅拌液体，力求液体中含电荷均匀。
或用类似静电喷涂技术中，在一个喷射雾状绝缘液的喷觜口的某侧，设一个产生离子束流的电器装置，离子与雾珠碰撞，粘附，使雾珠带上电(荷)，再用一块集液板(可施加吸附含电(荷)液的电场)集液将液雾一吸到板上，再使液体从板上的流道中流入一个容器(绝缘材料制的)内，收集到含有电(荷)的液体。
将得到的含电荷的液体与粉砂均匀拌和，若拌入绝缘的粘结剂，可得到本造形方法所需要的含电(荷)的形料或填料。
可以在轻质油类(如汽油)，有机溶剂等绝缘的液体中射入电荷，制得含电液体。
为免含电液中的电荷因同性相斥，而最终向液体四周积聚，可在电液的四周设电场，该电场使液体四周表层的电荷受指向内部的场力，力求使含电液中的电荷分布均匀。
图24中因薄片在移动，可以让计算机程序指令，操纵控制电路，再令器73上图形区域以相同速度移动，即令该区域经过的范围内所有的小电磁铁的磁场都取一个方向；其余，区域外则相反方向。
图44、图45，表示两种形体材料薄片与填空材料相嵌图。
实施例13图44、图45所示。本组合造形方法用薄片组合成形体的一例。有一个形体，在该形体外再设一个包容其的六面体空间，该空间内除形体外的空腔，都是空域W。假设在该空间内，全部都作了间距为S的截面。现取其中两个相邻截面，为一大层片，内分图形的形体层片(片220、片221)、及图形的空域W的层片(片222、片225)。同理再取另一层片将会是形体层片224、空域W层片(片223、片225)，等等。
用场力分别切割得一片片分别与片220、片221、片224、等等，几乎相同形体材料薄片；也用场力分别切割得一片片分别与片222、片223、片225、等等，几乎相同的填空材料薄片。
这样，每片填空材料薄片都相嵌入相应的形体材料薄片。全部相嵌后，成一片片大层片。一片片大层片按次序相叠片，可在六面体的填料内，有形体组合成。
实施例14，还可利用磁场对于运动的电荷的场作用力，由电磁力切割附在移送带上的移动的含电(荷)的薄片。
可将薄片只划分为两个区域(两区域互不相交，但边界却全部重迭)，R区域和Q区域。在R区域内、薄片的正面上，用电子束射枪喷遍戴负电的电子；而在Q区域内、薄片的反面，用离子束射枪喷遍戴正电的离子。而后，将该薄片附在移送带上，以速度u移经过一个大的均衡磁场(大的线圈组成的磁场切割器)的作用。
该磁场会对薄片的R区域的作用了从正面指向反面的场力，而对其上的Q区域是相反方向的力，形成切割力。薄片R、Q分别附在移送带和回收带分开移出。
权利要求
1一种(电或磁)场力切割薄片的方法，其特点是先制得其上分布有场量子的薄片，用特定分布的场，对整片分布有场量子的薄片中的所需几何图形状的区域，作用了指向薄片侧向(剪切式)的场力，该场力从该整片薄片中切割出有所需形状的薄片。
2一种由形体材料微元体组合成形体的造形方法，其特征是将以场力切割制得的薄片状微元体，和以其它方式制得的微元体，都一一放在某空间内进行组合，该组合是将形体材料微元体组合成所需的形体，填空材料微元体填补在形体内外的空腔。
3一种由形体材料微元体组合成形体的造形方法，其特征是先分别制得其上分布有场量子的形体材料薄片，和分布有场量子的填空材料薄片，用特定分布的场，对整片薄片有场量子的形体材料薄片中所需形状区域，作用了指向薄片某侧(剪切)的场力，场力从该薄片中切割出有所需形状的形体材料薄片，一次次改变场的分布区域的形状，用场力切割出一片片有所需形状的形体材料薄片，同样方式，可用场力切割出一片片有所需形状的填空材料薄片，将一片片有所需形状的形体材料薄片和一片片有所需形状的填空材料薄片，放在某空间内进行组合，该组合使一片片形体材料薄片正好组合成所需的形体，一片片填空材料薄片填补在形体内外的空腔。
4一种场式形体造形设备，其特点是由料斗，滚压筒对、移送件、场切割器、布置台、机械传动机构等组成，几个料斗中的几种材料可分别经滚压筒对压几种不同材料的可布有场量子薄片，各薄片由移送件送经过场切割器，切割器上分布成所需形状的场，场从分布有场量子的薄片中切割出所需形状的薄片，一片片薄片由移送件移至布置台上的指定位置，一一叠放直止组合成形体。
5.形体与形芯的固定结构，特点是类似孔与轴的装配方式，在形体与形芯之间布置非固结的形体材料的薄片。
6.一种测量曲面形状的装置，特点是按曲面上母线排列的光源组、感光器组固定在机架两端，及相应光线与曲面上母线相切，感测出母线上各点的位置，机架以曲面中心线摆动，依次测得曲面形状。
7.一种场切割薄片组合造形机的移送带的复合结构，其特征在于移送带的中间夹层内，含有一层导电薄膜状的电场片。
8.一种场切割薄片组合造形机的滚压粉砂薄片的滚压机构，其特征在于由多窄条凸缘的滚压轮与滚筒组成的滚压轮组，先滚压一条条薄片条，由二组以上的该种滚压轮组，压出很多薄片条，将错开设置的滚压轮组上的薄片条，汇总到一个滚筒上，将薄片拼合成宽大的薄片。
9.一种场切割薄片组合的造形机，切割下的薄片余料的回收机构，其特征在于由一条很薄的绕行于驱动轮和导向轮上，并穿过场切割器与薄片之间的回收带，将切割下的余料由场力吸附在回收带上移走。
10.一种电场切割薄片组合造形方法的制备含电荷的粉砂料的方法，其特征在于直接将电荷注入绝缘的液体中，将含电荷的液体与粉砂料拌和，得到含电荷的料砂料。
全文摘要
本方法及设备属组合成型工艺，已知的用形体材料微元体组合成型的方法，因其需制作很小的微元体的量太多，成型较慢，相应的造型机的机构较复杂。本方法改用(电或磁)场力切割薄片状微元体，可快速、精确地制作薄片微元体。以此，大大加快成型速度，相应的造型机，也改设有场切割器，使整机结构简单，造型速度快。附图中P、F都是电场力。
文档编号B26F1/00GK1120482SQ9411393
公开日1996年4月17日 申请日期1994年10月14日 优先权日1994年10月14日
发明者高波 申请人:高波