The invention relates to a multi-metal electrochemical 3D printing device and method. The printing device is composed of a computer, a motor, a power supply controller, an X_Y axis bracket, a raw material box, a Z axis conductive substrate, a printing substrate, etc. arranged on a vertical frame. The movement of the X_Y axis bracket and the Z axis conductive substrate is controlled by a computer, and different metals are separated by a power supply controller. Multi-material boxes of sub-solution are selected and switched to realize multi-metal 3D printing. The invention can reduce the energy consumption of metal 3D printing and the cost of the printer, and has little air pollution in the printing process, and can print the mixtures containing multiple metals at one time. The realizing device of multi-metal electrochemical 3D printing in the invention contacts the printing head with the workpiece point when printing, and there is no current diffusion, which greatly improves the printing accuracy of electrochemical 3D printing.
【技术实现步骤摘要】
一种多金属电化学3D打印装置及其打印方法
本专利技术属于电化学制造
，涉及一种多金属电化学3D打印装置，还涉及一种采用该打印装置制作金属工件的多金属电化学3D打印方法。
技术介绍
3D打印是一种以数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术。与传统的对原材料去除、切削、组装的加工制造模式不同，3D打印是一种“自下而上”通过材料累加的制造方法，从无到有，这使得过去受到传统制造方式的约束而无法实现的复杂结构件制造变为可能。目前对金属进行3D打印几乎都采用的SLS、EBM等方式，这些方法均需要消耗大量的能量将金属熔化，并且还面临着金属在高温下被氧化、加工过程中产生对人体有害的气体、打印机及耗材价格昂贵无法进入消费级领域以及无法一次打印多种金属混合件等诸多问题，由此而言，传统的3D打印机限制了3D打印机在打印金属时的应用。近年来，本领域已出现了通过使用电化学金属沉积方式进行3D打印的金属打印技术，但是由于目前采用的这种电化学金属沉积打印技术的电解质溶液与所打印的工件接触面积很大，电流不会集中在一个点，而是会随着金属离子溶液...
【技术保护点】
1.一种多金属电化学3D打印装置，其特征在于：包括工件制作架，以及由计算机(1)控制的电机(2)和供电控制器(11)，所述的工件制作架具有一个立式框架(13)，在立式框架(13)的上部连装有一副可在电机(2)驱动下做交叉平向运动的X‑Y轴支架(3)，在X‑Y轴支架(3)的下部连装有多个原料盒(10)，除一个原料盒(10)内储有导电非金属涂料(12)外,其余各原料盒(10)内分别储有不同的金属离子溶液(5),原料盒(10)的下端带有可滚动的涂布溶液用圆珠(6)，供电控制器(11)为具有正负极电压控制的供电控制器，在每个原料盒(10)内部均接有与供电控制器(11)阳极连接的电极...
【技术特征摘要】
1.一种多金属电化学3D打印装置，其特征在于：包括工件制作架，以及由计算机(1)控制的电机(2)和供电控制器(11)，所述的工件制作架具有一个立式框架(13)，在立式框架(13)的上部连装有一副可在电机(2)驱动下做交叉平向运动的X-Y轴支架(3)，在X-Y轴支架(3)的下部连装有多个原料盒(10)，除一个原料盒(10)内储有导电非金属涂料(12)外,其余各原料盒(10)内分别储有不同的金属离子溶液(5),原料盒(10)的下端带有可滚动的涂布溶液用圆珠(6)，供电控制器(11)为具有正负极电压控制的供电控制器，在每个原料盒(10)内部均接有与供电控制器(11)阳极连接的电极，在立式框架(13)的下部设置有一个可在电机(2)驱动下做上下升降运动并与供电控制器(11)阴极连接的Z轴导电基板(9),在Z轴导电基板支架(9)上放置有可导电的打印基板(8),当某个原料盒(10)的下端的圆珠(6)与打印基板(8)接触后，滚动的圆珠(6)将该原料盒(10)内的金属离子溶液(5)涂布在打印基板(8)上，并在正负极电压作用下使金属离子获得电子还原成金属沉积在打印基板(8)上。2.根据权利要求1所述的多金属电化学3D打印装置，其特征在于：所述的供电控制器(11)采用单片机的DA模块控制电压，其阳极端通过相应电极分别连接至各原料盒(10)中，其阴极端与Z轴导电基板(9)相连接。3.根据权利要求1所述的多金属电化学3D打印装置，其特征在于：原料盒(10)内所储金属离子溶液(5)为金属的电解质溶液。4.一种采用权利要求1所述打印装置的多金属电化学3D打印方法，其特征在于包括以下步骤：[1]、在计算机(1)中绘制三维金属工件(7)的实体模型；[2...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨来侠，王艺衡，党苏武，王鑫宇，
申请(专利权)人：西安科技大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61
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