[發明專利]一種精密3D打印金屬微模具的方法及裝置

在審

• 申請號: 201810071079.5
• 申請日: 2018-01-25
• 公開（公告）號: CN108315773A
• 公開（公告）日: 2018-07-24
• 發明（設計）人: 張響;李浩通;王振興;劉婧宜;羅永勝;李倩
• 申請（專利權）人: 鄭州大學
• 主分類號: C25D1/10
• 分類號: C25D1/10;C25D3/38;C25D3/12;C25F3/14;C25F7/00;B33Y30/00;B33Y10/00
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙) 11350
• 代理人: 湯東鳳

1.精密3D打印金屬微模具的裝置，其特征在于，包括3D打印設備機體，3D打印設備機體上設置有金屬平板以及懸伸至金屬平板上的針頭，針頭后端通過導管連接有電解或電鍍液注射裝置，電解或電鍍液注射裝置包括針管和微量注射泵，導管內穿裝有導管內導線，導管內導線和金屬平板兩者中的一個與工作電極導電連接、另一個與對電極導電連接，在使用時，導管內導線和與金屬平板分別與導管內的電解或電鍍液接觸以進行電化學反應、利用電化學反應的金屬逐層沉淀或逐層刻蝕進行微模具的加工。

2.根據權利要求1所述的精密3D打印金屬微模具的裝置，其特征在于，所述針頭的材質為非導電材質。

3.根據權利要求2所述的精密3D打印金屬微模具的裝置，其特征在于，所述針頭的規格為25G-30G。

4.根據權利要求1-3任意一項所述的精密3D打印金屬微模具的裝置，其特征在于，在選擇銅作為打印金屬時，電解或電鍍液由五水硫酸銅、硫酸、鹽酸、聚乙二醇(相對分子量6000)和去離子水配制而成；在選擇鎳作為打印金屬時，電解或電鍍液由氨基磺酸鎳，氯化鎳，硼酸，聚乙二醇辛基苯基醚和去離子水配制而成。

5.精密3D打印金屬微模具的方法，其特征在于，將3D打印設備的針管、導管和針頭依次連接，并將針管連接在微量注射泵上，將導管內導線插入導管中并在連接處進行密封，將金屬平板和導管內導線中的一個與工作電極電連接、另一個與對電極電連接，從而使導管內導線和與金屬平板分別與導管內的電解或電鍍液接觸以進行電化學反應、利用電化學反應的金屬逐層沉淀或逐層刻蝕進行微模具的加工。

6.根據權利要求5所示的精密3D打印金屬微模具的方法，其特征在于，控制微量注射泵的推進速度以使針頭端的液滴與工作電極板小面積穩定接觸。

7.根據權利要求5或6所示的精密3D打印金屬微模具的方法，其特征在于，所述推進速度為0.1μL/min-10μL/min。

8.根據權利要求5或6所示的精密3D打印金屬微模具的方法，其特征在于，使導管內導線與對電極電連接、金屬平板與工作電極電連接以實現電鍍沉積方式的加工。

9.根據權利要求5或6所示的精密3D打印金屬微模具的方法，其特征在于，使導管內導線與工作電極點連接、金屬平板與對電極電連接以實現電解刻蝕方式的加工。

10.根據權利要求5或6所示的精密3D打印金屬微模具的方法，其特征在于，在選擇銅作為打印金屬時，電解或電鍍液由五水硫酸銅、硫酸、鹽酸、聚乙二醇(相對分子量6000)和去離子水配制而成；在選擇鎳作為打印金屬時，電解或電鍍液由氨基磺酸鎳，氯化鎳，硼酸，聚乙二醇辛基苯基醚和去離子水配制而成。