[发明专利]一种三维电铸加工方法及系统在审
申请号: | 201510770394.3 | 申请日: | 2015-11-12 |
公开(公告)号: | CN105239110A | 公开(公告)日: | 2016-01-13 |
发明(设计)人: | 韩福柱;王军华;应炜晟 | 申请(专利权)人: | 清华大学 |
主分类号: | C25D1/10 | 分类号: | C25D1/10;C25D21/12;B33Y30/00;B33Y10/00 |
代理公司: | 北京德琦知识产权代理有限公司 11018 | 代理人: | 梁少微;王丽琴 |
地址: | 100084*** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 三维 电铸 加工 方法 系统 | ||
1.一种三维电铸加工方法,该方法包括:
根据获取的电铸部件对应的电铸模具实体造型的分层切片信息,利用增材制造技术在阴极基板上分层制备铸模绝缘材料层;
在所述铸模绝缘材料层的限制下进行分层电铸加工形成铸模绝缘材料层包围内的电铸层;
分层制备铸模绝缘材料层和分层电铸加工交替循环进行,直至各个分层的电铸层堆积形成三维电铸部件。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,获取电铸部件对应的电铸模具实体造型的分层切片信息的方法包括:
利用计算机辅助设计软件对电铸部件进行三维实体造型;
根据电铸部件的三维实体造型,反求电铸模具实体造型;
将电铸模具实体造型进行网格化,并生成电铸模具实体造型的表面三角化数据格式文件;
根据所述电铸模具实体造型的表面三角化数据格式文件,利用分层软件对电铸模具实体造型进行分层切片,得到电铸模具实体造型的分层切片信息。
3.如权利要求1所述的方法,其特征在于,该方法进一步包括:在形成三维电铸部件之后,去除铸模绝缘材料层。
4.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述增材制造技术包括三维打印技术和激光熔覆技术。
5.一种三维电铸加工系统,该系统包括:
铸模制备装置,用于根据获取的电铸部件对应的电铸模具实体造型的分层切片信息,利用增材制造技术在阴极基板上分层制备铸模绝缘材料层;
电铸装置,用于在所述铸模绝缘材料层的限制下进行分层电铸加工形成铸模绝缘材料层包围内的电铸层;
数控装置,用于承载铸模制备装置和电铸装置,并通过计算机的控制以使分层制备铸模绝缘材料层和分层电铸加工分别在铸模制备装置和电铸装置中交替循环进行,直至各个分层的电铸层堆积形成三维电铸部件;
计算机,用于获取电铸部件对应的电铸模具实体造型的分层切片信息;还用于控制铸模制备装置根据分层切片信息,利用增材制造技术在阴极基板上分层制备铸模绝缘材料层;还用于控制分层制备铸模绝缘材料层和分层电铸加工分别在铸模制备装置和电铸装置中交替循环进行,直至各个分层的电铸层堆积形成三维电铸部件。
6.如权利要求5所述的系统,其特征在于,所述电铸装置具体包括,
电铸槽,安装于数控工作台水平面上,用于盛放电铸液;
阳极,置于电铸槽底部;
阴极基板,安装于Z轴悬空端上,与阳极相对;
电铸电源,用于连接阳极和阴极基板,进行电铸。
7.如权利要求6所述的系统,其特征在于,所述数控装置包括机床本体,数控工作台和Z轴;
机床本体,用于支撑水平设置的数控工作台和垂直悬挂的Z轴;
数控工作台,用于通过计算机的控制,产生XY轴方向的运动;
Z轴,用于通过计算机的控制,产生垂直方向的运动。
8.如权利要求7所述的系统,其特征在于,所述数控装置具体用于,
通过数控工作台在XY轴方向的运动,以及Z轴在垂直方向的运动,将阴极基板移至铸模制备装置上的预定位置,以使铸模制备装置根据获取的电铸部件对应的电铸模具实体造型的分层切片信息,利用增材制造技术在阴极基板上制备一层铸模绝缘材料层;
通过数控工作台在XY轴方向的运动,以及Z轴在垂直方向的运动,将制备有铸模绝缘材料层的阴极基板移至电铸槽内与阳极相对的预定位置,以使电铸装置在铸模绝缘材料层的限制下进行电铸加工形成铸模绝缘材料层包围内的电铸层;
重复上面的步骤,在前层铸模绝缘材料层表面制备当层铸模绝缘材料层,同时,在前层电铸层的表面制备当层电铸层,直至各个分层的电铸层堆积形成三维电铸部件。
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