[发明专利]一种3D打印微结构的无损脱离方法

说明书

本发明涉及一种3D打印微结构的无损脱离方法。通过电子束沉积、溅射等方式在基底上沉积一层均匀厚度的活泼金属薄膜，通过包括挤压、光聚合、金属粉末激光烧结和电化学金属沉积在内的多种3D打印方法，将设计好形状或尺寸的三维结构打印在薄膜上，最后利用稀盐酸或稀硫酸将基底上的薄膜清除，实现3D打印微结构与基底的无损脱离。本发明有效地解决3D打印技术中3D打印成型的三维结构难以无损地从基底上脱离的问题，并在3D打印领域具有通用性。

技术领域

本发明属于3D打印技术处理领域，具体涉及一种3D打印微结构的无损脱离方法。

背景技术

随着微机电系统MEMS(Micro Electro Mechanical System)的发展，为了满足功能和装配等方面的要求，很多元器件都需要具有斜面、自由曲面等的复杂三维微结构。3D打印技术为复杂三维微结构的加工提供了有力的工具。3D打印技术在微结构加工方面具有成本低、效率高的显著优势，并且目前其加工精度也已经达到微米级别。通过3D打印加工微结构的策略多种多样—包括挤压、光聚合、金属粉末激光烧结、电化学金属离子沉积等。但微结构加工完毕后，如何无损的将结构与基底脱离却颇具挑战。针对这一挑战，本发明专利提出一种3D打印微结构的无损脱离方法。

发明内容

本发明针对现有技术问题，提供一种3D打印微结构的无损脱离方法，可有效地实现3D打印微结构与基底的无损脱离。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种3D打印微结构的无损脱离方法，所述方法包括以下步骤：

（1）将活泼金属均匀沉积在基底表面，形成一层活泼金属薄膜；

（2）在步骤（1）得到的基底上3D打印微三维结构，得到3D打印微结构与基底组合物；

（3）将步骤（2）得到的3D打印微结构与基底组合物置于稀盐酸或稀硫酸中，待与活泼金属膜反应完全，抖动基底，3D打印微三维结构与基底无损脱离，再通过离心处理将3D打印微三维结构取出，并反复清洗得到3D打印微结构。

进一步地，步骤（1）的基底包括ITO玻璃、FTO玻璃、硅片和有机聚合物等任何适用于3D打印的基底。

进一步地，步骤（1）中的沉积方法为电子束沉积、磁控溅射和化学气相沉积中的一种。

进一步地，活泼金属薄膜厚度为10-40nm。

进一步地，步骤（1）中活泼金属包括铁、锡、锌和铅。

进一步地，步骤（2）中的3D打印微结构材料为包括有机聚合物、光硬化树脂、金属粉末等在内的适用于3D打印的材料。

进一步地，步骤（2）中的3D打印方法包括挤压、光聚合、金属粉末激光烧结和电化学金属沉积。

本发明有益效果：本发明采用活泼金属薄膜作为基底上的牺牲层，制造成本低廉，利于大规模应用；本发明利用稀盐酸或稀硫酸即可无损脱离基底与3D打印微结构，此方法操作简单，效率高，便于推广；此外本发明具有良好的通用性，适用于各种3D打印方法和材料。

附图说明

图1为本发明中实现3D打印微结构从基底上无损脱离示意图。

具体实施方式

为了使本发明所述的内容更加便于理解，以下实例将对本发明做进一步说明，但并非用以限制本发明的范围。

实施例1

（1）通过磁控溅射沉积法将铁金属均匀沉积在ITO玻璃基底表面，形成一层厚度为10nm的金属薄膜；