一种液态金属微尺度4D打印机制造技术

本发明专利技术涉及智能制造技术领域，具体而言，涉及一种液态金属微尺度4D打印机。包括打印平台、移动结构、旋转结构以及喷射结构；喷射结构设置在移动结构上，移动结构设置在打印平台上且用于带动喷射结构沿前后方向、左右方向和/或竖直方向作直线运动；喷射结构用于设置打印材料且用于将打印材料喷射到旋转结构上。本发明专利技术在打印中使用打印材料在旋转结构上旋转叠加的方式形成产品，便于形成螺旋等结构，由此可以较为容易地打印出复杂结构的产品。打印弧形结构时，仅需要通过旋转结构带动产品转动以调整产品与喷射结构的位置，相对XYZ三轴直线运动以调整喷射结构相对产品的位置，可以节省打印时间和能源，并且提高打印分辨率至10μm。

【技术实现步骤摘要】
一种液态金属微尺度4D打印机
本专利技术涉及智能制造
，具体而言，涉及一种液态金属微尺度4D打印机。
技术介绍
随着科技的进步与人类需求的提高，将柔性电子器件应用于航空航天、生物医疗、汽车、微电子等领域成为研究热点。液态金属因具有高导电性、高导热性、高流变性、低粘性等优异的性能，使其成为制造柔性电子器件的首选材料。但由于液态金属的表面张力高，难以直接成型，针对此限制衍生了一系列方法，例如丝网印刷、喷墨打印、微通道掩膜等，然而以上方法仅能制得几何形状比较简单的图案，并且制备工艺复杂，难以满足未来科技的发展需求。因此有研究人员将液态金属与3D打印技术相结合，改善以上缺陷。然而，现有技术中的3D打印机仅有XYZ三轴，打印方式单一、打印速度低、打印几何形状少，仅能同时打印单种材料或者打印的多种材料无法实现交联，并且最重要的是仍然难以克服液态金属表面张力高的缺陷，无法打印出结构复杂的液态金属制品；同时，目前市场上的3D打印和4D打印技术分辨率低，其发展还不完善，其打印液态金属制品的精度(包括尺寸精度、形状精度和表面粗糙度)、物理性能(如强度本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种液态金属微尺度4D打印机，其特征在于，包括打印平台(2)、移动结构(3)、旋转结构(4)以及喷射结构(5)；/n所述喷射结构(5)设置在所述移动结构(3)上，所述移动结构(3)设置在所述打印平台(2)上且用于带动所述喷射结构(5)沿前后方向、左右方向和/或竖直方向作直线运动；/n所述喷射结构(5)用于设置打印材料且用于将所述打印材料喷射到所述旋转结构(4)上，所述旋转结构(4)用于接受所述打印材料并带动所述打印材料转动，所述打印材料适于不断在所述旋转结构(4)上进行叠加并直至形成产品。/n

【技术特征摘要】
1.一种液态金属微尺度4D打印机，其特征在于，包括打印平台(2)、移动结构(3)、旋转结构(4)以及喷射结构(5)；
所述喷射结构(5)设置在所述移动结构(3)上，所述移动结构(3)设置在所述打印平台(2)上且用于带动所述喷射结构(5)沿前后方向、左右方向和/或竖直方向作直线运动；
所述喷射结构(5)用于设置打印材料且用于将所述打印材料喷射到所述旋转结构(4)上，所述旋转结构(4)用于接受所述打印材料并带动所述打印材料转动，所述打印材料适于不断在所述旋转结构(4)上进行叠加并直至形成产品。


2.如权利要求1所述的液态金属微尺度4D打印机，其特征在于，所述旋转结构(4)包括设置在所述打印平台(2)上的转轴支架(41)、设置在所述转轴支架(41)上的旋转轴伺服电机(42)以及与所述旋转轴伺服电机(42)传动连接的转管(43)，所述转管(43)设置为沿水平方向分布的长条状结构且位于所述喷射结构(5)的喷射范围内，所述旋转轴伺服电机(42)用于带动所述转管(43)沿自身轴线方向转动，所述打印材料不断在所述转管(43)的周壁上进行叠加直至形成产品。


3.如权利要求2所述的液态金属微尺度4D打印机，其特征在于，所述旋转结构(4)还包括设置于所述旋转轴伺服电机(42)和所述转管(43)之间的减速机(44)。


4.如权利要求3所述的液态金属微尺度4D打印机，其特征在于，所述旋转结构(4)还包括设置在所述减速机(44)的传动轴上的三爪卡盘(45)，所述转管(43)可拆卸安装在所述三爪卡盘(45)上。


5.如权利要求2所述的液态金属微尺度4D打印机，其特征在于，所述喷射结构(5)包括设置在所述移动结构(3)上的两个推进装置(51)和设置在其中一个所述推进装置(51)上的喷嘴(52)，两个所述推进装置(51)内均用于设置所述打印材料，所述喷嘴(52)包括主体(521)、设置在所述主体(521)上的喷头(522)以及设置在所述主体(521)上的接口(523)，所述主体(5...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐杰，原禧敏，单德彬，郭斌，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江;23