[實用新型]電還原金屬沉積點陣分布式陽極臺柱

有效

• 申請號: 201420477697.7
• 申請日: 2014-08-22
• 公開（公告）號: CN204097582U
• 公開（公告）日: 2015-01-14
• 發明（設計）人: 胡揚五;賈中輝;夏權威;陳年金;孫雅峰
• 申請（專利權）人: 溫州市工業科學研究院
• 主分類號: C25C7/02
• 分類號: C25C7/02
• 代理公司: 溫州甌越專利代理有限公司 33211
• 代理人: 吳繼道

技術領域

?本實用新型涉及數控電化學沉積快速成型裝置中的專用陽極組件。

背景技術

簡稱為3D打印機的裝備是快速成形技術的一種裝置，它是一種以數字模型文件為基礎，運用特殊蠟材、粉末狀金屬或塑料等可粘合堆積材料，把數據和原料放進3DHYPERLINK?http://baike.baidu.com/view/4117826.htm打印機中，機器會按照程序把產品一層層造出來，即通過逐層打印的方式來構造物體的技術。該裝置常常在模具制造、工業設計等領域被用于制造模型或者用于一些產品的直接制造。其中金屬零部件3D打印技術是信息化與機械化高度融合的標志性技術之一，目前較成功的有金屬粉末鋪粉式激光燒結技術和金屬粉末同步送粉式激光燒結技術兩種。金屬粉末鋪粉式激光燒結金屬零部件時金屬粉回收方便，利用率高，但在制造有內腔的零部件時金屬粉末回收不易；金屬粉末同步送粉式激光燒結技術較適合大型零部件的3D打印制造，但受環境和送粉質量的影響較大，保護氣體耗量也較大；但是這兩種技術的共同特點是用一束激光根據計算機3D圖型數據進行逐點依次掃描融化金屬粉末來達到3D打印制造金屬零部件的目的，因而其最大的不足就是要逐點依次掃描打印，從而造成打印速度慢，并且從現有的3D打印技術打印出的零部件實樣來看，激光熔融所制造的零件表面較粗糙，尺寸精度較差，離精密機械零部件制造還有相當的差距，同時激光3D打印設備價格貴，能耗也大。

電鑄是一種基于金屬離子在陰極電沉積原理制取產品的現代加工技術，使溶液中的金屬正離子在電場的作用下，遷移到陰極獲得電子還原成原子，并沉積于陰極母模表面，并脫模，從而制造出與母模完全相同的產品的制造技術，電鑄技術具有較高的制造精度和表面光潔度以及可制作多組分復合材料。已經被廣泛地應用在宇航、核工業、微機械、電子業等高技術領域并獲成功，主要用于各種精密、異型、復雜、微細等難以用機械加工方法制得的或加工成本很高的零件，例如用于制造火箭噴氣發動機冷卻室、太陽能儲能飛輪，汽車內飾件的制造、電子工業中印刷焊膏、膠粘劑模板，激光商標、光盤、精密齒輪、精密模具、標牌、藥型罩等方面。

現在已經有人研究利用電化學還原沉積原理進行金屬零件3D打印，即利用了具體的電鑄原理和3D打印技術結合來實現金屬零件3D打印。其中有cn201310457824.7的《電解刻蝕電鍍堆積3D打印機》和cn200810063195.9的《數控選區電化學沉積快速成型方法與裝置》等都是采用電化學沉積方法來實現金屬零件3D打印的，這些文獻披露的內容盡管已經克服了電鑄技術必須依賴于母模的問題，但是仍然存在快速成型效率不高的問題，特別是它們還有另一共同特點就是都只有一個陽極和陰極，運動電極必須隨數控機械支架及其電機在X、Y、Z三個方向移動；這樣設置最大的不足就是電極尺寸大了加工精度就不高，電極尺寸小了加工速度太慢，打印裝備也復雜，因而在實際應用中效率并不理想。

發明內容

本實用新型的目的就是為克服上述現有技術存在的不足，而提供一種改進的電還原金屬沉積點陣分布式陽極臺柱應用于數控點陣陽極式電還原金屬沉積零件3D打印裝備能實現真正的快速成型。

本實用新型所述的電還原金屬沉積點陣分布式陽極臺柱包括有非溶性陽極，其特點在于：設有一水平x和y軸方向點陣分布狀的陽極臺面，每個點陣處均固定設有陽極并相互絕緣形成點陣分布式陽極臺柱，所有陽極均會并聯的與其電化學電源連接，陽極臺柱中還設有點陣分布的陽極輸液通道，處于陽極臺面上的每個陽極端面周圍具有擴口容腔，該擴口容腔與陽極輸液通道口相互貫通。

所述對應的點陣陽極式電還原金屬沉積零件3D打印裝備則還包括有：計算機數控系統、裝備基座、陽極數控垂直升降機構、以及電沉積系統，該電沉積系統包括有陽極、金屬離子溶液工作槽、電化學電源、循環泵、過濾器、陰極和工作時構成導電連接的工作基板，以及本實用新型的點陣分布式陽極臺柱等。