一种基于微纳电子制造的复杂曲面打印装置及成形方法

文档序号:31410838发布日期:2022-09-03 09:28阅读:来源:国知局

技术特征:
1.一种基于微纳电子制造的复杂曲面打印装置,其特征在于,包括:五轴成形装置、控制系统和打印供料装置;所述五轴成型装置与打印供料装置相连通;所述五轴成形装置和所述打印供料装置均与所述控制系统电连接;所述五轴成形装置,通过x轴、y轴、z轴、a轴与c轴的共同控制,达到曲面共形打印;所述打印供料装置,用于为五轴成形装置提供雾化的墨水;所述控制系统,通过输入准备好的打印器件所需的路径,以此来控制五轴成形装置的按照预定的路线运行。2.根据权利要求1所述的一种基于微纳电子制造的复杂曲面打印装置,其特征在于,所述五轴成形装置包括气溶胶打印喷头、x轴传动机构、y轴传动机构、z轴传动机构、a轴传动机构、c轴传动机构、u形支撑座、翻转台和打印平台;所述气溶胶打印喷头与所述x轴传动机构传动连接;所述x轴传动机构架设在所述z轴传动机构上,并与所述z轴传动机构传动连接;所述y轴传动机构位于z轴传动机构内侧,所述u形支撑座与所述y轴传动机构传动连接;所述a轴传动机构安装在所述u形支撑座上,输出端与所述翻转台传动连接;所述c轴传动机构安装在所述翻转台上,输出端与所述打印平台传动连接。3.根据权利要求2所述的一种基于微纳电子制造的复杂曲面打印装置,其特征在于,所述x轴传动机构包括x轴导轨和x轴步进电机,所述x轴步进电机设置在所述x轴导轨上,所述气溶胶打印喷头通过滑块滑动连接在所述x轴导轨上,所述x轴步进电机驱动所述气溶胶打印喷头沿x轴导轨移动。4.根据权利要求3所述的一种基于微纳电子制造的复杂曲面打印装置,其特征在于,所述z轴传动机构包括z轴导轨和z轴步进电机,所述z轴步进电机设置在所述z轴导轨一侧,所述x轴导轨的两端均安装有滚动轴承,所述滚动轴承与所述z轴导轨滚动连接,所述z轴步进电机驱动所述x轴导轨沿z轴导轨移动。5.根据权利要求2所述的一种基于微纳电子制造的复杂曲面打印装置,其特征在于,y轴传动机构包括y轴导轨、支撑块、y轴步进电机和链条链轮机构,所述u形支撑座安装在所述支撑块上,所述u形支撑座的两端滑动设置在所述y轴导轨上,所述y轴步进电机安装在所述支撑块的顶部,并通过链条链轮机构驱动u形支撑座沿y轴导轨移动。6.根据权利要求5所述的一种基于微纳电子制造的复杂曲面打印装置,其特征在于,所述a轴传动机构包括a轴步进电机和齿轮组,所述u形支撑座的顶部的两端均安装有所述a轴步进电机,所述a轴步进电机的输出端通过齿轮组与所述翻转台传动连接,驱动翻转台前后摆动。7.根据权利要求6所述的一种基于微纳电子制造的复杂曲面打印装置,其特征在于,所述c轴传动机构包括c轴步进电机和蜗轮蜗杆传动机构,所述c轴步进电机和所述蜗轮蜗杆传动机构均安装在所述翻转台上,c轴步进电机通过所述蜗轮蜗杆传动机构与所述打印平台传动连接,驱动所述打印平台沿水平方向旋转。8.根据权利要求1所述的一种基于微纳电子制造的复杂曲面打印装置,其特征在于,所述打印供料装置包括氮气罐和雾化装置,所述氮气罐和所述雾化装置均通过气体导管与所述气溶胶打印喷头相连通。9.根据权利要求8所述的一种基于微纳电子制造的复杂曲面打印装置及成形方法,其特征在于,氮气罐和雾化装置向连通,且所述氮气罐与所述气溶胶打印喷头连通的气体导
管以及氮气罐与所述雾化装置连通的气体导管上均安装有限压阀。10.一种基于微纳电子制造的复杂曲面的成形方法,其特征在于,包括如下步骤:步骤1:切片及代码优化:设置打印参数,并将一个预设微纳电子器件的三维模型进行切片,得到打印代码;通过对打印代码进行优化,使气溶胶打印喷射气溶胶速度与移动速度匹配;步骤2:打印准备:连接好复杂曲面打印装置,向雾化装置填充好所需雾化的墨水;步骤3:打印实施:控制系统先驱使x轴步进电机、y轴步进电机、z轴步进电机、a轴步进电机、c轴步进电机带动相应的运动周回到初始位置,再根据优化后的打印代码使x轴步进电机、y轴步进电机、z轴步进电机、a轴步进电机、c轴步进电机按照程序轨迹,进行微纳电子器件的复杂曲面增材制造。

技术总结
本发明公开了一种基于微纳电子制造的复杂曲面打印装置及成形方法,包括:五轴成形装置、控制系统和打印供料装置;五轴成型装置与打印供料装置相连通;五轴成形装置和所述打印供料装置均与控制系统电连接;五轴成形装置,通过X轴、Y轴、Z轴、A轴与C轴的共同控制,达到曲面共形打印;打印供料装置,用于为五轴成形装置提供雾化的墨水;控制系统,通过输入准备好的打印器件所需的路径,以此来控制五轴成形装置的按照预定的路线运行。本发明不仅能实现气溶胶打印技术下微纳电子器件复杂曲面的打印,还可以解决其他五轴曲面打印所带来的打印精度低等问题。度低等问题。度低等问题。


技术研发人员:朱涛 张远明 孙成通 王子文 庄娇娇 侯宗香 王振乾 王晓杰
受保护的技术使用者:临沂大学
技术研发日:2022.06.02
技术公布日:2022/9/2
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