[发明专利]一种基于3D打印的热电制冷片及其制造方法

权利要求书

1.一种制造基于3D打印的热电制冷片的制造方法，其特征在于，基于3D打印的热电制冷片包括至少一对通过导电材料连接的热电偶对和基板，热电偶对分布于基板上，所组成的热电偶对包括两个热电臂，同一热电偶对中两个热电臂之间连接有第一导电薄膜，第一导电薄膜与热电臂的冷端贴合，热电臂的热端与基板连接；

同一热电偶对中的一个热电臂为N型热电臂，另一个热电臂为P型热电臂；

热电臂的冷端面积小于热电臂的热端面积；

将N型粉体和/或P型粉体放入选择性激光烧结成形机中，在基板上相应位置进行激光烧结，形成相应叠层；当成型缸内所有叠层烧结叠加完成，并在成型缸中缓慢冷却至室温，形成热电臂；

热电臂的热端面积与冷端面积的比为1.2~1.4；

所述的制造 方法，包括以下步骤：

1）制备热电臂的热电材料粉体；

2）分别对所要制备的制冷片的N型热电臂和P型热电臂进行建模设计，同时确定两种热电臂的形状；

3）将模型转化为加工程序代码并导入选择性激光烧结快速成型机的系统中；

4）在基板上进行标记定位基准，同时进行预处理；

5）将基板放入选择性激光烧结成形机的成型缸中，并通过标记的定位基准对基板进行定位；

6）将N型粉体和/或P型粉体放入选择性激光烧结成形机中，在基板上相应位置进行激光烧结，形成相应叠层；

7）当成型缸内所有叠层烧结叠加完成，并在成型缸中缓慢冷却至室温，形成一个热电臂；

8）重复步骤6）-7）直至在基板相应位置制成所有热电臂；

9）在各热电臂的上层涂上导电粘结剂，并与第一导电薄膜紧密贴合；

10）在第一导电薄膜上涂上绝缘耐热涂料，并依据图纸对第一导电薄膜进行裁剪分离，使得所有热电偶对串联或者并联构成设计好的回路，最终得到成品。

2.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，N型热电臂和P型热电臂的热电材料包括碲化铋基、硅或硅锗合金。

3.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述P型热电臂和N型热电臂通过激光烧结制备于同一基板上。

4.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，第一导电薄膜的外侧涂刷有耐热绝缘涂料。

5.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，基板上铺设有第二导电薄膜，热电臂的热端通过第二导电薄膜与基板连接。

6.根据权利要求5所述的制造方法，其特征在于，在所述的步骤4）中，将第二导电薄膜通过绝缘耐高温粘接剂铺设连接于基板上。

7.根据权利要求5所述的制造方法，其特征在于，所述的第二导电薄膜为铜箔纸。