本发明专利技术公开了一种面向复杂外形薄膜表面电路烧结的多轴增材制造装备与方法，其特征是，本设备可以采用五轴FDM 3D打印工艺形成表面电路基体；激光烧结的基体表面薄膜可以通过贴膜、喷膜、镀膜这三种方法形成；在薄膜上烧结表面电路时，激光光线对于薄膜表面有X，Y，Z，A，C等五个以上自由度，使激光光线与薄膜表面法矢量重合。激光在薄膜表面按预计算的路径行进，使得在薄膜表面烧结出需要的表面电路。本发明专利技术采用性价比高、技术成熟的Mach3运动控制卡，采用Mach3的主轴端口控制激光器，降低了控制系统的成本。实现了激光可以在任意复杂表面上烧结表面电路的设备和方法，可以极大降低以人体外形、飞行器为代表的复杂外形表面电路的制造成本，同时极大提高其制造效率。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种面向复杂外形薄膜表面电路烧结的多轴增材制造装备与方法，属于3d打印。
技术介绍
1、目前，表面电路制造方法主要通过激光直写技术，该技术以激光为热源，通过激光照射将到基体表面特制膜层材料，使得膜层材料产生物理变化或者化学变化，从而形成连续的导电路径，适合于表面的衬底材料，如塑性聚合物、特制纸张、特殊薄膜层等。此技术针对不同表面膜层材料的性质特点，采取不同的工艺方法制造出性能良好的电路图案，从而形成特殊的传感器柔性电路，是一种非常有发展潜力的表面电路制造方法。
2、但是，目前的激光直写表面电路多为三轴控制，即激光照射在平面载体上来制造导电电路。对于圆凸面、波浪面等不规则表面，部分区域的激光照射角度不再成直角，入射角度是不断变化的，而不一致的激光入射角则会导致在最后制造出来的电路导电性能不一，因此现有的三轴激光直写表面电路的设备和方法不能用于复杂表面电路的制造。
3、本专利技术瞄准该技术难题，设计了以fdm多轴增材制为基础的复杂外形表面电路激光直写装备和方法，解决了复杂表面电路直写的技术难题。
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【技术保护点】
1.一种面向复杂外形薄膜表面电路烧结的多轴增材制造装备；其主要特征包括：工件对于加工头具有4～6个自由度(X，Y，Z，A，B，C)，Z轴垂直于水平面，加长喉管的FDM喷嘴和激光头都安装在相对于工件具有上下自由度的Z轴上；加长喉管的FDM喷嘴可以通过3D打印形成承载导电层的基体，激光器则通过其光斑在工件表面的薄膜上按照预计算的路径行进，从而形成表面电路。
2.一种面向复杂外形薄膜表面电路烧结的多轴增材制造激光烧结控制系统；激光器在初始位置发出的激光与水平面垂直，激光束相对于工件的运动具有4～6个自由度(X，Y，Z，A，B，C)；激光器与Mach3板卡的主轴进行连接，板卡的M3端...
【技术特征摘要】
1.一种面向复杂外形薄膜表面电路烧结的多轴增材制造装备；其主要特征包括：工件对于加工头具有4～6个自由度(x，y，z，a，b，c)，z轴垂直于水平面，加长喉管的fdm喷嘴和激光头都安装在相对于工件具有上下自由度的z轴上；加长喉管的fdm喷嘴可以通过3d打印形成承载导电层的基体，激光器则通过其光斑在工件表面的薄膜上按照预计算的路径行进，从而形成表面电路。
2.一种面向复杂外形薄膜表面电路烧结的多轴增材制造激光烧结控制系统；激光器在初始位置发出的激光与水平面垂直，激光束相对于工件的运动具有4...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘浩，张家辉，谢东升，
申请(专利权)人：南京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：
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