3D增材制造是先进制造技术中的重要研究领域。从产量最大的高分子制品角度来看，制品主要采用熔丝沉积成形的方法加工，存在制品表面有明显条纹，垂直方向强度较弱，难以多材多色混合打印等不足。而采用熔体微滴堆叠自由成形的方式，具有制备小尺寸高精度制品及多材多色梯度制品的优势。因此，引出了聚合物熔体微滴堆叠自由成形机理及在线调控的问题。申请人通过热流道高频针阀微滴成滴及堆叠成形实验平台，研究熔体微滴成滴尺度与聚合物特性的内在联系，建立多种聚合物材料的微滴尺度调控机制；研究微滴成滴及堆叠过程中熔体微滴形态演变和热交换，揭示熔体微滴在自由堆积状态下的流动、粘结、收缩的动态演化规律，阐明聚合物熔体微滴堆叠自由成形的精密控制机理，提出聚合物熔体微滴堆叠自由成形的在线控制方法。该课题研究成果将为自主研发新型3D增材制造装备及其成形控制方法奠定科学理论基础。