一种磁场辅助电化学增材制造打印头装置制造方法及图纸

一种磁场辅助电化学增材制造打印头装置，包括打印头、外加电源、阳极、阴极、气压调节装置；所述打印头内部设置阳极，阳极与阴极正对,外加电源的正负极分别与阳极上部和阴极相接，气压调节装置将气体接入打印头内部，用于调节打印头内部的气仓室气压。气压调节装置通过进气孔将气体接入打印头内部，实现打印头气仓室气压调节，使得喷射压力保持均匀。打印头可以通过上部外螺纹轴和下部内螺纹孔通过螺纹连接，当发生打印头堵塞时，可以通过螺纹连接将打印头上部和下部分开，维修极为方便。维修极为方便。维修极为方便。

【技术实现步骤摘要】
一种磁场辅助电化学增材制造打印头装置


[0001]本技术属于微细零件装置
，特别涉及一种磁场辅助电化学增材制造打印头装置。

技术介绍

[0002]近年来，随着产品微型化的到来，微纳尺度三维器件，在诸多领域有着巨大的产业需求。电化学增材制造技术结合电沉积技术和增材制造技术，通过还原溶液中的金属离子，可以将薄且高度粘附的金属层沉积到导电基材表面。
[0003]磁场作为一种清洁能源，产生的洛伦兹力与磁化力以及磁流体动力学效应对电沉积涂层制备过程中的电极过程、粒子传递、吸附、晶粒生长、沉积速度具有重要影响，对涂层表面质量与性能具有决定性作用。
[0004]现有的电化学增材制造过程中施加磁场，被用来改善电化学增材制造沉积层质量。磁场辅助电化学增材制造技术中，电解液喷射能够提升沉积速率，但目前喷射打印头因喷射口直径为微米级，(Julian Hengsteler等人打印头直径甚至达到1nm)，小口径可以提升沉积的定域性，但存在喷头极易堵塞，并且为保证喷头的气密性，通常打印喷头与阳极封闭在一起，一旦遭遇堵塞，维修及其困难。另外打印喷头电解液动力通常由蠕动泵提供，存在间断性供液，无法保证电解液均匀喷射到阴极表面，增材制造的沉积层厚度也无法保证，影响沉积质量。
[0005]因此亟需一种均匀喷射并且堵塞易维修的磁场辅助电化学增材制造打印头装置。

技术实现思路

[0006]为了克服以上技术问题，本技术的目的在于提供一种磁场辅助电化学增材制造打印头装置，可以实现均匀喷射并且维修方便。
[0007]为了实现上述目的，本技术采用的技术方案是：
[0008]一种磁场辅助电化学增材制造打印头装置，包括打印头1、外加电源2、阳极3、阴极4、气压调节装置5；
[0009]所述打印头1内部设置阳极3，阳极3与阴极4正对,外加电源2的正负极分别与阳极上部3
‑
1和阴极4相接，气压调节装置5将气体接入打印头1内部，用于调节打印头1内部的气仓室1
‑2‑
2气压。
[0010]所述打印头1包括上部1
‑
1和下部1
‑
2，上部1
‑
1由夹持轴1
‑1‑
1、回字槽1
‑1‑
2、挡板1
‑1‑
3、外螺纹轴1
‑1‑
4依次连接而成，所述夹持轴1
‑1‑
1用于与磁场辅助电化学增材制造装置运动轴相接，回字槽1
‑1‑
2底部开有进气孔1
‑1‑
5和阳极夹持孔1
‑1‑
6，两孔通过外螺纹轴1
‑1‑
4形成通孔；
[0011]下部由内螺纹孔1
‑2‑
1、气仓室1
‑2‑
2、液仓室1
‑2‑
3依次连接而成，内螺纹孔1
‑2‑
1用于与上部1
‑
1的外螺纹轴1
‑1‑
4相连接，实现上部1
‑
1与下部1
‑
2连接，气仓室1
‑2‑
2用于贮存气体来控制打印头1气仓室1
‑2‑
2气压；液仓室1
‑2‑
3设有进液口1
‑2‑
4和喷射口1
‑2‑
5，分
别用于电解液流入打印头1液仓室1
‑2‑
3和流出打印头1液仓室1
‑2‑
3，液仓室1
‑2‑
3与气仓室1
‑2‑
2相通。
[0012]所述阳极3从喷射口1
‑2‑
5伸出1mm。
[0013]所述阳极3包括阳极上部3
‑
1和阳极下部3
‑
2，阳极上部3
‑
1为直径1mm的铂丝(纯度为99.99％),通过阳极夹持孔1
‑1‑
6与外加电源2的正极相连；阳极下部3
‑
2为直径0.1mm的铂丝(纯度为99.99％),通过液仓室1
‑2‑
3的喷射口1
‑2‑
5伸出1mm，阳极上部3
‑
1与阳极下部3
‑
2连接在一起。
[0014]所述阴极4为1
×
1cm的铜板，在阳极3下方与其相对，并与外加电源2负极相连。
[0015]所述气压调节装置5由气罐5
‑
1、调节阀5
‑
2、压力表5
‑
3、气管5
‑
4依次连接而成，所述气管5
‑
4与进气孔1
‑1‑
5相连，用于气仓室1
‑2‑
2储气，控制打印头1气仓室1
‑2‑
2气压。
[0016]本技术的有益效果。
[0017]1、本技术的一种磁场辅助电化学增材制造打印头装置，当发生打印头堵塞时，可以通过上部外螺纹轴和下部内螺纹孔将打印头上部和下部分开，此时阳极上部与打印头上部在一起，清理完打印头下部喷射口，再通过上部外螺纹轴和下部内螺纹孔经过螺纹连接在一起，阳极得到重复利用，维修极为方便。
[0018]2、本技术的一种磁场辅助电化学增材制造打印头装置，当打印头中气仓室气压较低或者较高时，可以通过气压调节装置调节打印头中气仓室气压，使得喷射压力保持均匀，进而使得沉积层厚度保持一致。
附图说明：
[0019]图1为本技术的一种磁场辅助电化学增材制造打印头装置结构示意图。
[0020]图2为打印头装置剖视图。
[0021]图中：1.打印头、1
‑
1.上部、1
‑1‑
1.夹持轴、1
‑1‑
2.回字槽、1
‑1‑
3.挡板、1
‑1‑
4.外螺纹轴、1
‑1‑
5.进气孔、1
‑1‑
6.阳极夹持孔、1
‑
2.下部、1
‑2‑
1.内螺纹孔、1
‑2‑
2.气仓室、1
‑2‑
3.液仓室、1
‑2‑
4.进液口、1
‑2‑
5.喷射口、2.外加电源、3.阳极、3
‑
1.阳极上部、3
‑
2.阳极下部4.阴极、5.气压调节装置、5
‑
1.气罐、5
‑
2.调节阀、5
‑
3.压力表、5
‑
4.气管。
具体实施方式
[0022]下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例，仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种磁场辅助电化学增材制造打印头装置，其特征在于，包括打印头(1)、外加电源(2)、阳极(3)、阴极(4)、气压调节装置(5)；所述打印头(1)内部设置阳极(3)，阳极(3)与阴极(4)正对,外加电源(2)的正负极分别与阳极上部(3
‑
1)和阴极(4)相接，气压调节装置(5)将气体接入打印头(1)内部，用于调节打印头(1)内部的气仓室(1
‑2‑
2)气压。2.根据权利要求1所述的一种磁场辅助电化学增材制造打印头装置，其特征在于，所述打印头(1)包括上部(1
‑
1)和下部(1
‑
2)，上部(1
‑
1)由夹持轴(1
‑1‑
1)、回字槽(1
‑1‑
2)、挡板(1
‑1‑
3)、外螺纹轴(1
‑1‑
4)依次连接而成，所述夹持轴(1
‑1‑
1)用于与磁场辅助电化学增材制造装置运动轴相接，回字槽(1
‑1‑
2)底部开有进气孔(1
‑1‑
5)和阳极夹持孔(1
‑1‑
6)，两孔通过外螺纹轴(1
‑1‑
4)形成通孔；下部由内螺纹孔(1
‑2‑
1)、气仓室(1
‑2‑
2)、液仓室(1
‑2‑
3)依次连接而成，内螺纹孔(1
‑2‑
1)用于与上部(1
‑
1)的外螺纹轴(1
‑1‑
4)相连接，实现上部(1
‑
1)与下部(1
‑
2)连接，气仓室(1
‑2‑
2)用于贮存气体来控制打印头(1)气仓室(1
‑2‑
2)气压；液仓室(1
‑2‑
3)设有进液口(1
‑2‑

【专利技术属性】
技术研发人员：李亮亮，马保吉，唐胤，曹晋奎，李翔宇，
申请(专利权)人：西安工业大学，
类型：新型
国别省市：