本发明涉及3d打印，尤其涉及一种超材料3d打印装置及打印方法。
背景技术：
1、超材料是指一类具有特殊性质人造材料的总称，这些材料往往是自然界不存在的，且拥有传统人造材料无法实现的某些性质，例如改变光、声和电磁波的传播性质。超材料涉及多个领域，包括但不限于电磁波控制、声波控制、光学、热学、力学和生物医学等。超材料性能的发挥不依赖于材料成分上的变化，而是依赖于结构的设计，即几何结构特征以及尺寸的大小。
2、超材料制造的难点在于复杂结构的制造及精度的控制，这限制了复杂结构设计的制造还原。诸如光刻、堆叠、纳米粒子组装和材料合成等方法通常需要高度精密的设备和工艺条件，并且在实际应用中也可能受到成本、可扩展性等方面的限制。
3、增材制造（3d打印）技术作为一种数字化制备技术，可以为超材料的设计和制造提供一种全新的、前所未有的技术方案。3d打印技术和超材料技术都被看作是颠覆性技术，两者的融合创新应用无疑具有不可预估的价值。然而，在3d打印过程中，制造是比较容易实现的，但是超材料结构单元的设计是相对复杂的，使得在制造过程中路径的规划较为繁琐，也会在一定程度上影响打印的效果，效率上也不够高效。
技术实现思路
1、本发明为了简化超材料结构单元设计复杂的步骤，提出一种在材料挤出3d打印工艺工程中，利用可移动的刮头将尚未固化的材料进行形态的改变，实现具有可调拉伸率的结构化超材料3d打印制造方法及打印装置。
2、一种超材料3d打印装置，包括x轴支撑结构，x轴支撑结构上滑动连接有x轴滑块，x轴滑块上竖向连接有连接件一和连接件二，连接件一上滑动连接有挤出针筒上下移动滑块，连接件二上滑动连接有刮头上下移动滑块，挤出针筒上下移动滑块上通过挤出针筒固定件连接有挤出针筒，刮头上下移动滑块上通过刮头固定件连接有刮头；沉积平台安装在z轴滑块上，沉积平台能相对挤出针筒或刮头上下移动，沉积平台用来沉积材料，刮头用来改变已沉积材料的局部形态。
3、一种超材料3d打印方法，应用于上述超材料3d打印装置，包括如下步骤：
4、s1：利用挤出针筒在沉积平台上按照预设路径沉积第1层材料；
5、s2：利用刮头在沉积的第1层材料上按照预设要求定向移动，改变局部沉积材料的形态，形成所需的具有高可拉伸性能的超材料结构。
6、进一步的，所述s2中，刮头在移动过程中不与沉积平台接触。
7、进一步的，所述s1中，所选用的沉积材料在打印之后不能瞬时固化成型，包括但不限于硅橡胶、水凝胶、液晶弹性体等。
8、本发明的有益效果：
9、本发明与现有的3d打印超材料方法相比，本方法无须设计复杂几何形状，仅仅通过改变3d打印工艺参数（包括填充率、层厚、挤出速度和移动速度等）和控制刮头的下沉高度和移动方向就可以实现超材料的多样化设计与制造，提高制造效率，提出了一种新的超材料加工的思路。
1.一种超材料3d打印装置，其特征在于：包括x轴支撑结构（1），x轴支撑结构（1）上滑动连接有x轴滑块（3），x轴滑块（3）上竖向连接有连接件一（6）和连接件二（7），连接件一（6）上滑动连接有挤出针筒上下移动滑块（5），连接件二（7）上滑动连接有刮头上下移动滑块（8），挤出针筒上下移动滑块（5）上通过挤出针筒固定件（4）连接有挤出针筒（2），刮头上下移动滑块（8）上通过刮头固定件（9）连接有刮头（10）；沉积平台（11）安装在z轴滑块上，沉积平台（11）能相对挤出针筒（2）或刮头（10）上下移动，沉积平台（11）用来沉积材料，刮头（10）用来改变已沉积材料的局部形态。
2.一种超材料3d打印方法，应用如权利要求1所述的一种超材料3d打印装置，其特征在于：包括如下步骤：
3.根据权利要求2所述的一种超材料3d打印方法，其特征在于：所述s2中，刮头（10）在移动过程中不与沉积平台（11）接触。
4.根据权利要求2所述的一种超材料3d打印方法，其特征在于：所述s2中，所述s2中，所选用的沉积材料在打印之后不能瞬时固化成型，包括但不限于硅橡胶、水凝胶、液晶弹性体。
