【技术实现步骤摘要】
基于电沉积和双喷头的柔性电子元件3D打印装置及方法
本专利技术属于3D打印技术与电沉积
，尤其涉及一种基于电沉积技术的柔性电子元件的3D打印装置及方法。
技术介绍
3D打印技术又称增材制造，是快速成型技术的一种，以数字模型文件为基础，运用粉末状金属等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术。其中熔融沉积成形(FDM)技术，是将材料在喷头内被加热熔化，而喷头沿零件截面轮廓和填充轨迹运动，同时将熔化的材料挤出，材料迅速凝固，并与周围的材料凝结，最终形成目标零件。而直接墨水书写(DIW)技术则基于具有流变性能的墨水(粘弹性、剪切稀化、屈服应力等)实现3D打印，墨水类型有很多种，比如导电胶、弹性体以及水凝胶等。在DIW过程中，粘弹性墨水从3D打印机的喷嘴被挤压出来，形成纤维；随着喷嘴的移动，就可以沉积成特定的图案。电沉积技术是指金属或合金从其化合物水溶液、非水溶液或熔盐中电化学沉积的过程，是基于电化学反应原理的一种区域选择性沉积金属或导电聚合物等材料的方法，首先利用化学镀等手段，使需要沉积金属或导电聚合物的表面导...
【技术保护点】
1.一种基于电沉积和双喷头的柔性电子元件3D打印装置，其特征在于：包括机架、Z轴移动装置、双喷头组件、X轴移动装置、Y轴移动装置、电解液循环通道、沉积室和蒸馏水循环通道，其中Z轴移动装置置于机架内部，X轴移动装置置于机架内部上方，双喷头组件置于X轴移动装置上，Y轴移动装置置于Z轴移动装置内部，沉积室位于机架底部，用于内进行电沉积金属或导电聚合物，电解液循环通道与沉积室联通，用于循环供给电解液，蒸馏水循环通道与沉积室联通，用于循环供给蒸馏水，在沉积室内进行清洗。/n
【技术特征摘要】
1.一种基于电沉积和双喷头的柔性电子元件3D打印装置，其特征在于：包括机架、Z轴移动装置、双喷头组件、X轴移动装置、Y轴移动装置、电解液循环通道、沉积室和蒸馏水循环通道，其中Z轴移动装置置于机架内部，X轴移动装置置于机架内部上方，双喷头组件置于X轴移动装置上，Y轴移动装置置于Z轴移动装置内部，沉积室位于机架底部，用于内进行电沉积金属或导电聚合物，电解液循环通道与沉积室联通，用于循环供给电解液，蒸馏水循环通道与沉积室联通，用于循环供给蒸馏水，在沉积室内进行清洗。
2.根据权利要求1所述的一种基于电沉积和双喷头的柔性电子元件3D打印装置，其特征在于：所述Z轴移动装置包括Z轴步进电机、光轴、丝杠、Z轴移动块，其中光轴、丝杠与机架固定，Z轴移动块由光轴及丝杠支撑，Z轴步进电机与丝杠相连，Z轴步进电机旋转带动丝杠转动，从而使Z轴移动块沿光轴及丝杠进行Z向运动。
3.根据权利要求1所述的一种基于电沉积和双喷头的柔性电子元件3D打印装置，其特征在于：所述X轴移动装置包括X轴步进电机、光轴、丝杠、双喷头组件，其中，光轴、丝杠与机架固定，双喷头组件由光轴及丝杠支撑，X轴步进电机与丝杠相连，X轴步进电机旋转带动丝杠转动，从而使双喷头组件沿光轴及丝杠进行X向运动。
4.根据权利要求1所述的一种基于电沉积和双喷头的柔性电子元件3D打印装置，其特征在于：所述双喷头组件包括打印喷头、喷涂喷头、喷头滑块、柔性绝缘材料管道、导电丝材管道、加热棒、阵列圆孔喷头，其中导电丝材通过导电丝材管道进入，并由打印喷头挤出，柔性绝缘材料通过柔性绝缘材料管道进入，并由喷涂喷头挤出并固化，喷涂喷头周围的阵列圆形喷头孔进行柔性绝缘材料的喷涂，喷涂喷头中部的加热棒对柔性绝缘材料进行加热，使之固化成型，打印喷头与喷涂喷头固定在喷头滑块上，通过喷头滑块的X向运动进行X轴的移动。
5.根据权利要求1所述的一种基于电沉积和双喷头的柔性电子元件3D打印装置，其特征在于：所述Y轴移动装置包括Y轴步进电机、固定块、沉积板、沉积板固定螺钉、Y向滑轨、固定块、固定螺钉、丝杠螺母、滑块、丝杠，其中Y轴步进电机与丝杠相连，Y向滑轨位于丝杠下端，丝杠及Y向滑轨与两侧固定块固定，两侧固定块通过两侧固定螺钉与Z轴移动块内部固定，滑块上端由丝杠支撑，并与丝杠螺母固连，滑块下端由Y向滑轨支撑，呈阶梯轨道状，右侧连接沉积板，沉积板通过固定螺钉与滑块固定，Y轴步进电机旋转，带动丝杠转动，从而使丝杠螺母与滑块沿着Y向滑轨进行Y向运动，并使与滑块固连的沉积板进行Y向的运动。
6.根据权利要求1所述的一种基于电沉积和双喷头的柔性电子元件3D打印装置，其特征在于：所述电解液循环通道，外界电解液可经电解液循环通道进行输入及输出，以实现电沉积过程中的电解液的循环供给。
7.根据权利要求1所述的一种基于电沉积和双喷头的柔性电子元件3D打...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴文征，王静，郭金雨，刘天宇，赵继，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：发明
国别省市：吉林;22
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