【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及3d打印，具体涉及一种fdm掩膜-电化学沉积的复合3d打印加工装置。
技术介绍
1、随着高功率集成电路、高功率激光器等先进装备制造业的不断发展，对高效冷却技术的需求越来越大，基于微通道相变冷却技术被认为是解决相关技术瓶颈的关键。微通道相变冷却系统的关键在于其微小的通道尺寸以及精密的封闭式通道结构。然而，这样的微观尺度和复杂的结构设计给传统的机械加工技术带来了极大的挑战。传统加工方法难以在微米级别上精确控制通道的尺寸和形状，且难以处理封闭式微通道的加工和制造。为克服这些挑战，目前研究和工业界正在探索更加先进的微加工技术，如电化学沉积加工技术和3d打印技术。这些高精度、高效率的微加工技术不仅能够实现微通道结构的精确制造，而且能够通过精细的设计优化来提高相变冷却系统的性能；
2、3d打印技术，又称为增材制造技术，通过逐层叠加材料来构建三维物体。这一技术打破了传统制造技术的限制。它在速度、灵活性和定制化方面具有显著优势，已成为制造相变冷却系统的主要技术之一。特别是在微通道的精确制造上，3d打印技术能够实现传统加工难以达到的高精度和复杂结构，极大地提高了冷却系统的设计灵活性和热交换效率。尽管3d打印技术在相变冷却领域具有上述优势，但也存在一些局限性和挑战。尽管3d打印能够制造复杂的微通道结构，但打印过程中的材料沉积可能会引入表面粗糙度，影响冷却性能。
技术实现思路
1、本专利技术为了克服3d打印技术存在的精度不够，强度不够，结合力差等问题，专利技术了一种fdm掩膜-
2、本专利技术所采用的技术方案是：一种fdm掩膜-电化学沉积的复合3d打印加工装置，包括fdm掩膜模块、电化学沉积模块、双工位转台，左右方向为x向；
3、fdm掩膜模块是位于机床底座上大理石平台（2）右边的x/y/z方向三维运动平台（8），
4、其中，z向滑块通过右侧连接梁与右侧固定座连接，右侧固定座上固定安装两个平行喷头，两个平行喷头上端为材料入口（23），下端由电热装置和喷嘴（21）组成；
5、电化学沉积模块是位于大理石平台（2）的左边的x/y方向的二维运动平台（3），y向滑块左侧连接梁（10）与左侧固定座固定连接，左侧固定座上固定安装输出端，输出端顶部为电铸液入口（5），底部（7）为电铸液喷嘴；
6、双工位转台位于二维运动平台和三维运动平台的中间，包括双头突出的双工位的工件平台（12），工件平台通过数控转台（26）控制转动。
7、在上述方案的基础上，作为优选，机床底座（1）上安装有机床外罩、左侧隔板、右侧隔板，左、右侧隔板将机床外罩罩住的空间分隔为左侧非加工区、中间加工区、右侧非加工区，三维运动平台位于右侧非加工区，二维运动平台位于左侧非加工区，喷嘴、电铸液喷嘴位于中间加工区，左侧连接梁穿过左侧隔板的左通孔，右侧连接梁穿过右侧隔板上的右通孔，锥形防护罩一端连接在对应的左侧隔板、右侧隔板上，另一端连接在对应的左侧固定座、右侧固定座连接。
8、在上述方案的基础上，作为优选，中间加工区对应的机床外罩上具有推拉门（17）。
9、在上述方案的基础上，作为优选，所述推拉门（17）通过机床外罩顶部与底部的导轨在加工区与非加工区之间滑动。
10、在上述方案的基础上，作为优选，锥形防护罩包括用于与连接板和隔板固定连接的侧连接板（603）以及设置在侧连接板和对应的连接板、隔板之间的耐高温密封圈（602），两个侧连接板之间通过密封皮革（601）连接，下端具有透气孔（604）。
11、在上述方案的基础上，作为优选，所述数控转台包括固定在大理石平台（2）上的箱体（24）、固定在箱体上的箱盖（25）以及安装在箱体内并穿过箱盖的主轴，主轴和箱体之间通过密封装置密封连接。
12、在上述方案的基础上，作为优选，不锈钢的箱盖（25）的内圆周上具有铣槽，铣槽内安装橡胶圈，通过螺栓将密封尼龙套固定在箱盖上并压紧橡胶圈形成密封，密封尼龙套套在主轴上且其内圈与主轴之间通过橡胶密封圈密封。
13、一种fdm掩膜-电化学沉积的复合3d打印加工方法，利用加工装置进行加工，第一阶段：工件底板初始位于fdm掩膜模块，工件平台（12）的突出端作为整体零件的安装、定位基准，实现零件的精准定位和校正，减少误差，打开三维运动平台的主控程序面板，调节z向往复运动装置，设置喷嘴与阴极工件之间的初始加工间隙；在主控面板设置加工参数，进行3d打印；此时电热装置（20）单独对喷嘴位置加热，使树脂材料融化，对工件底板进行第一层绝缘掩膜层；
14、第二阶段：工件由fdm掩膜模块通过工件平台（12）旋转到电化学沉积模块，阳极和阴极分别连接直流电源的正负极，电化学沉积模块的喷嘴处连接电源正极，作为工件阳极，工作平台连接电源负极，作为工具阴极，阴、阳极之间连接脉冲电源，施加一定的电压，电铸液泵不断向加工区输送电铸液，并由电铸液携带着加工产物流回电解槽。由阳极尖端与阴极基板之间微区域内流动的高浓度电铸液形成回路，电铸液中被还原的金属离子被“限定”在阳极尖端对应的微区域，形成定域沉淀，由下至上逐层生成三维实体；
15、通过二维运动平台的主控程序面板进行定位基准和初始加工间隙，然后通过主动面板设置加工参数，调节y向往复扫描，形成定域沉淀；此时电铸液通过进水管高速流入，通过出水口（7）高速流出，再利用电化学沉积技术在掩膜层镂空部分打印相变冷却热忱的金属层；
16、在第一层相变冷却热成加工后，通过数控转台（26）牵引工件平台（12），不断交替重复掩膜与沉积过程，直至将相变冷却热忱分层打印完成，通过电化学沉积技术，提高工件的精度；
17、当完成一层的打印之后，阳极会抬升一个成型层厚度，在上个沉积层的基础上继续打印下一层，伴随着阳极的如此往复扫描，从而将沉积层由下至上堆叠成型，直至打印平面微结构的高度达到设定值；
18、第三阶段：在最后一层循环往复的加工后，树脂掩膜和电化学沉积的双加工状态完成后，得到一块带有树脂掩膜板的工件结构；此时打开三维运动平台的主控程序面板，设置加工参数，进行喷嘴（21）的替换，移动两个平行喷头的位置，用导电银胶材料代替原有的树脂材料打印出导电银胶层，再进行电化学沉积打印热忱导电银胶融化树脂材料，形成中空状态；
19、最后，打印封装层，形成封闭式的微通道热忱，然后得到最终的成型工件。
20、与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
21、本专利提出的喷丝掩膜-电化学沉积的复合3d打印加工方法，首先利用熔丝堆积成形技术打印出一定图案的树脂掩膜本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种FDM掩膜-电化学沉积的复合3D打印加工装置，其特征在于，包括FDM掩膜模块、电化学沉积模块、双工位转台，左右方向为X向；
2.如权利要求1所述的一种FDM掩膜-电化学沉积的复合3D打印加工装置，其特征在于，机床底座（1）上安装有机床外罩、左侧隔板、右侧隔板，左、右侧隔板将机床外罩罩住的空间分隔为左侧非加工区、中间加工区、右侧非加工区，三维运动平台位于右侧非加工区，二维运动平台位于左侧非加工区，喷嘴、电铸液喷嘴位于中间加工区，左侧连接梁穿过左侧隔板的左通孔，右侧连接梁穿过右侧隔板上的右通孔，锥形防护罩一端连接在对应的左侧隔板、右侧隔板上，另一端连接在对应的左侧固定座、右侧固定座连接。
3.如权利要求1所述的一种FDM掩膜-电化学沉积的复合3D打印加工装置，其特征在于，中间加工区对应的机床外罩上具有推拉门（17）。
4.如权利要求1所述的一种FDM掩膜-电化学沉积的复合3D打印加工装置，其特征在于，所述推拉门（17）通过机床外罩顶部与底部的导轨在加工区与非加工区之间滑动。
5.如权利要求2所述的一种FDM掩膜-电化学沉积的复合
6.如权利要求1所述的一种FDM掩膜-电化学沉积的复合3D打印加工装置，其特征在于，所述数控转台包括固定在大理石平台（2）上的箱体（24）、固定在箱体上的箱盖（25）以及安装在箱体内并穿过箱盖的主轴，主轴和箱体之间通过密封装置密封连接。
7.如权利要求6所述的一种FDM掩膜-电化学沉积的复合3D打印加工装置，其特征在于，不锈钢的箱盖（25）的内圆周上具有铣槽，铣槽内安装橡胶圈，通过螺栓将密封尼龙套固定在箱盖上并压紧橡胶圈形成密封，密封尼龙套套在主轴上且其内圈与主轴之间通过橡胶密封圈密封。
8.一种FDM掩膜-电化学沉积的复合3D打印加工方法，利用如权利要求1-7所述的加工装置进行加工，其特征在于：
...【技术特征摘要】
1.一种fdm掩膜-电化学沉积的复合3d打印加工装置，其特征在于，包括fdm掩膜模块、电化学沉积模块、双工位转台，左右方向为x向；
2.如权利要求1所述的一种fdm掩膜-电化学沉积的复合3d打印加工装置，其特征在于，机床底座（1）上安装有机床外罩、左侧隔板、右侧隔板，左、右侧隔板将机床外罩罩住的空间分隔为左侧非加工区、中间加工区、右侧非加工区，三维运动平台位于右侧非加工区，二维运动平台位于左侧非加工区，喷嘴、电铸液喷嘴位于中间加工区，左侧连接梁穿过左侧隔板的左通孔，右侧连接梁穿过右侧隔板上的右通孔，锥形防护罩一端连接在对应的左侧隔板、右侧隔板上，另一端连接在对应的左侧固定座、右侧固定座连接。
3.如权利要求1所述的一种fdm掩膜-电化学沉积的复合3d打印加工装置，其特征在于，中间加工区对应的机床外罩上具有推拉门（17）。
4.如权利要求1所述的一种fdm掩膜-电化学沉积的复合3d打印加工装置，其特征在于，所述推拉门（17）通过机床外罩顶部与底部的导轨在加工区与非加工区之间滑动。
【专利技术属性】
技术研发人员：谷洲之，张馨午，刘畅，刘海波，陈中，裴旭，赵亮，梁晓波，
申请(专利权)人：淮阴工学院，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。