印制电路板3D打印机

本发明涉及一种应用于智能制造的3d打印机，特别涉及一种专用于制造印制电路板的3d打印机，属于3d打印机领域。

背景技术：

1、印制电路板是电子元器件的支撑体以及电气相互连接的载体，印制线路板由绝缘底板、连接导线和装配焊接电子元件的焊盘组成，具有导电线路和绝缘底板的双重作用，用来代替复杂的布线，实现电路中各元件之间的电气连接，简化了电子产品的装配、焊接工序，降低了工人的劳动强度、产品成本，缩小了整机体积，提高了电子设备的质量和可靠性。现有的印制电路板的制作工艺大致分为消除和增加两大类过程。其一是减去法，具体做法是利用化学品蚀刻或机械加工手段将铺在电路板上的整片金属箔的不需要的部分除去，余下的部分便是所需要的电路，减去法可以细分为丝网印刷、机械刻印、镭射刻印。其二是加成法，具体做法是在预先镀上薄铜的基板上覆盖光阻剂，经紫外光曝光再显影，把需要的部分露出，然后利用电镀把线路板上正式线路铜层增厚到所需要的规格,再镀上一层抗蚀刻阻剂，最后除去光阻剂，再把光阻剂下的铜层蚀刻掉。

2、现有印制电路板的制作工艺存在以下不足，采用在覆铜基板上蚀刻不需要的部分来获得电路板的加工工艺中，电路板制作工艺流程长、成本较高，含铜蚀刻废液对环境有潜在污染风险，导电电路的形貌、厚度调整难度大。采用丝网印刷导电浆料获得电路板的工艺中，工艺流程繁琐，导电材料成本高，由于丝网网孔的限制，导致电路尺寸精度不高，容易发生丝网孔堵塞，导致电路断路缺陷等。因此，有必要设计改进印制电路板制作工艺的设备。

技术实现思路

1、本发明印制电路板3d打印机公开了新的方案，采用3d打印工艺代替现有传统的印制电路板制作工艺，利用控制单元控制基板打印单元、线路打印单元协同打印电路板，采用导电漆作为电路板线路的打印原料，解决了现有传统印制电路板加工工艺存在的生产成本高、制作周期长、潜在的环境污染风险、操作难度大、产品质量不稳定等问题。

2、本发明印制电路板3d打印机包括机座柜，机座柜的台面的上方设有升降式的打印面板，打印面板的上方设有3d打印机，3d打印机包括打印头装置、控制单元，打印头装置包括打印头驱动机构、打印头模组，打印头模组包括基板打印单元、线路打印单元，基板打印单元包括基板打印头、基材料丝供给机构，线路打印单元包括线路打印头、导电漆供给装置，控制单元根据预设的3d打印模型数据控制打印头装置在打印面板上打印电路板。

3、进一步，本方案的3d打印机还包括安装框架，安装框架包括设在机座柜的台面的角端上的框架支腿，框架支腿的顶部设有设备箱体，设备箱体内设有基材料丝供给机构、导电漆供给装置，设备箱体的底部设有打印头驱动机构，打印头驱动机构的下端与打印头模组传动连接，控制单元与打印头驱动机构、打印头模组电控连接。

4、进一步，本方案的机座柜内的上部设有升降电机室，升降电机室内设有升降电机，升降电机的输出轴向上与升降螺杆的下端传动连接，升降螺杆的上端与打印面板的底面中央上的内螺纹管形成螺纹传动连接，打印面板的底面角端与伸缩导杆的上端连接，向下伸入升降电机室的伸缩导杆的下端与升降电机室的底板连接。

5、进一步，本方案的打印头驱动机构包括横向驱动机构、纵向驱动机构，横向驱动机构包括横向驱动电机，横向驱动电机的输出端与横向螺杆的一端连接，横向螺杆的另一端架设在安装框架上，横向螺杆与横向滑块螺纹传动连接，横向滑块的顶部与设备箱体的底部上的横向滑槽形成导向滑动连接，横向滑块的下部设有纵向驱动机构，纵向驱动机构包括平置的柱状的机构壳体，机构壳体内的一端设有纵向驱动电机，纵向驱动电机的输出端与纵向螺杆的一端连接，纵向螺杆的另一端架设在机构壳体内的另一端上，纵向螺杆与纵向滑块螺纹传动连接，纵向滑块的顶部与机构壳体内的顶部上的纵向滑槽形成导向滑动连接，纵向滑块的底部设有打印头模组。

6、进一步，本方案的基板打印头包括筒状的基板打印头壳体，基板打印头壳体内的上部设有碎料机构室，碎料机构室内上部设有碎料电机腔，碎料电机腔内设有碎料电机，碎料机构室内下部设有碎料腔，向下伸入碎料腔的碎料电机的输出轴上设有若干碎料刀片，碎料刀片上方的碎料腔的腔壁上设有基材进料口，碎料腔内的碎料电机的输出轴与碎料腔内底部的减速器传动连接，基板打印头壳体内的中部设有熔料室，熔料室的外侧设有加热套，向下伸入熔料室的减速器的输出轴与熔料室内的推料螺杆的上端传动连接，熔料室的底部封设有筛料网，熔料室通过筛料网与基板打印头壳体内下部的喷嘴室连通，喷嘴室的底部设有基板打印头喷嘴。

7、更进一步，本方案的碎料机构室一侧外设有进料机构箱，进料机构箱内设有进料机构，进料机构包括进料电机、进料轮组、进料驱动轮组，进料轮组包括设在与基材进料口连通的进料通道上的进料主动轮、进料从动轮，进料主动轮、进料从动轮间滚动夹设有基材料丝头，进料驱动轮组包括形成啮合传动关系的进料驱动锥齿轮、进料传动锥齿轮，进料驱动锥齿轮与进料电机的输出轴传动连接，进料传动锥齿轮与进料主动轮传动连接，进料电机通过进料驱动轮组、进料轮组拖动基材料丝头进入基材进料口。

8、再进一步，本方案的碎料刀片上方的碎料腔的腔壁上还设有备用基材进料口，碎料机构室另一侧外设有备用进料机构箱，备用进料机构箱内设有备用进料机构，备用进料机构包括备用进料电机、备用进料轮组、备用进料驱动轮组，备用进料轮组包括设在与备用基材进料口连通的备用进料通道上的备用进料主动轮、备用进料从动轮，备用进料主动轮、备用进料从动轮间滚动夹设有备用基材料丝头，备用进料驱动轮组包括形成啮合传动关系的备用进料驱动锥齿轮、备用进料传动锥齿轮，备用进料驱动锥齿轮与备用进料电机的输出轴传动连接，备用进料传动锥齿轮与备用进料主动轮传动连接，备用进料电机通过备用进料驱动轮组、备用进料轮组拖动备用基材料丝头进入备用基材进料口。

9、又进一步，本方案的基材料丝供给机构包括供料辊、备用供料辊，供料辊的两端设有挡料盘，挡料盘间的供料辊上绕设有基材料丝卷，基材料丝卷的基材料丝头与基材进料口连接，备用供料辊的两端设有备用挡料盘，备用挡料盘间的备用供料辊上绕设有备用基材料丝卷，备用基材料丝卷的备用基材料丝头与备用基材进料口连接。

10、进一步，本方案的线路打印头包括筒状的线路打印头壳体，线路打印头壳体内的上部设有导电漆室，线路打印头壳体内的中部设有压力控制阀，线路打印头壳体内的下部设有喷嘴腔，喷嘴腔的底部设有线路打印头喷针，导电漆供给装置包括隔膜泵、导电漆存储器，导电漆存储器与隔膜泵连通，隔膜泵与导电漆室连通，导电漆室与压力控制阀连通，压力控制阀与喷嘴腔连通。

11、进一步，本方案的基板打印头与悬臂架的一端连接，悬臂架上开设有水平滑槽，水平滑槽内设有调距滑块，调距滑块与水平滑槽形成水平滑动连接，调距滑块与基板打印头相对的一侧上设有微型测距仪，微型测距仪与控制单元电连接，调距滑块的底部设有线路打印头。

12、本发明印制电路板3d打印机采用3d打印工艺代替现有传统的印制电路板制作工艺，利用控制单元控制基板打印单元、线路打印单元协同打印电路板，采用导电漆作为电路板线路的打印原料，实现了自然快速固结，附着力、导电性能强等技术效果，克服了现有传统印制电路板加工工艺存在的工艺周期长、生产成本高、操作难度大、产品质量不稳定、存在潜在的环境污染风险等问题，具有产品快速成型，生产成本降低，智能自动化加工，产品质量稳定一致，减少环境污染等特点。