一种高精度三维打印方法与流程

文档序号:13082283阅读:163来源:国知局
技术领域本发明涉及三维打印、产品结构件及模具的打样和制造,实体结构的修补,以及其他实体成型应用的领域,特别是一种高精度三维打印方法。

背景技术:
目前,三维打印的技术主要包括熔融沉积式成型、电子束自由成型、直接金属激光烧结、电子束熔化成型、选择性激光熔化成型、选择性热烧结等等,受熔融材料的最小体积限制,成型的分辨率较低,而且这些技术通常都涉及对材料的高温熔化过程,高温激光具有危险性,而电子束则需要在类似真空的苛刻环境中实施,造成效率低和成本高,这些缺点对于金属材料更加明显。

技术实现要素:
本发明要解决的技术问题在于,针对现有技术中的对原材料进行高温熔化、需要大功率激光或电子束、需要在类似真空的苛刻环境等缺陷,提供了一种高精度三维打印的方法,可以在分子或原子量级分散和重组原材料,并且不需要危险的激光和高温熔化原材料,不需要类似真空的苛刻环境,因此,精度、效率和成本均有明显的优势。本发明解决其技术问题所采用方法是一种高精度三维打印的方法,包括:将电源、电解质、各种形状的原材料、平台或待修补的实体连接在一起,形成一个电回路;利用所述的电源为所述的原材料、平台或待修补的实体、电解质施加电压,使得所述原材料分离出电离子,所述的电离子会在所述的电解质中运动,最终在所述平台或待修补的实体处沉积;通过控制所述电源的电流大小,对所述的分离、运动、沉积的速度快慢进行控制;根据三维实体形状数据,控制所述电解质与所述平台或待修补的实体的接触位置,使得沉积后的三维实体的形状与所述的三维实体形状数据相符,最终得到高精度三维实体。本发明所述的方法中,所述形成一个电回路,包括:所述各种形状的原材料与所述电解质的一端接触,所述电解质的另一端与所述平台或待修补的实体接触;所述电源的正极与所述原材料相连接,所述电源的负极与所述平台或待修补的实体相连接。本发明所述的方法中,所述的分离、运动、沉积,包括:在所述电源正负极之间施加正向电压,在电场的作用下,所述原材料会分离出正离子,所述正离子会在所述电解质中向所述平台或待修补的实体方向运动,与所述电源负极提供的电子反应后恢复成所述原材料的原子或分子,所述这些原子或分子会在所述平台或待修补实体与所述电解质接触处沉积,最终形成所述原材料的实体。本发明所述的方法中,所述的控制所述电解质与所述平台或待修补的实体的接触位置,包括:控制器根据所述的三维实体形状数据,通过三维运动控制装置,实时控制所述电解质与所述平台或待修补实体的接触位置。附图说明此下面将结合附图对本发明作进一步说明,附图中:图1是利用本发明所述方法实现的实施例的原理框图。具体实施方式图1是利用本发明所述方法实现的实施例的原理框图,在该实施例中,包括直流电源101、原材料102、电解质103、平台或待修补实体104、控制器109,其中,电解质103的一端与原材料接触,电解质103的另一端与平台或待修补实体104接触,直流电源101的正极105与原材料102相连接,作为电化学反应的阳极,平台或待修补实体104与直流电源101的负极108相连接,作为电化学反应的阴极。直流电源101通电后,在电场的作用下,电解质103中的正离子会在平台或待修补实体104与电解质103接触处和电源负极108送来的电子结合,发生还原反应后沉积成型107,而原材料102可以分离出正离子106补充电解质103中失去的正离子。控制器109读取已有的或接收外部送来的三维实体形状数据112,根据三维实体形状数据112,通过控制电源电压和电流参数110和控制成型材料沉积的位置111,进而沉积出高精度的实体107。以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的权利要求范围之内。
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