[发明专利]一种形状可控的3D螺旋微天线的加工方法及装置

说明书

本发明公开了一种形状可控的3D螺旋微天线的加工方法及装置，包括微导线生成腔、共轴喷嘴和支撑液容器，所述微导线生成腔从上到下依次分为上、中、下三层腔体，所述微导线生成腔的上层腔体为微流腔；所述微导线生成腔的中层腔体为紫外光固化腔；所述微导线生成腔的下层腔体为旋转光源腔，所述旋转光源腔内设有旋转光源，所述旋转光源绕所述共轴喷嘴的轴线旋转；所述共轴喷嘴设置在所述微流腔内，所述支撑液容器设置在所述旋转光源腔其出口端的下方；通过调控共轴喷嘴内液体的挤出速度、旋转光源的转速以及旋转光源所发射的激光功率，可以实现所制备的3D螺旋微天线的形状可控。

技术领域

本发明涉及螺旋微天线加工技术领域，特别是一种形状可控的3D螺旋微天线的加工方法及装置。

背景技术

3D螺旋微天线的几何形状如螺距、直径等，均会影响到其阻抗匹配等性能，因此3D螺旋微天线的对其三维结构的生产工艺要求十分严格，在现有专利中，对于三维微结构的制备和加工，如中国专利CN106032266B-一种整体三维结构模板、三维结构材料及其可控制备方法，公开了通过在衬底表面形成牺牲层和种子层，并在种子层上加工出图案结构，依次形成多层生长模板，再利用多层生长模板制造三维结构材料，该方法的生长模板在作用之后不能重复使用，增加了成本，而且模板的逐层制备需要较高的时间成本，降低了效率。

如中国发明专利CN101638217B-一种纳米线或纳米管放电加工微纳三维结构的方法，公开了将导电性的纳米线或纳米管粘接到钨针尖上，由脉冲电源提供放电加工的电压，结合精密控制平台进行放电加工，纳米级加工对三轴运动平台精度要求极高，而且放电加工需要提供额外的电源。文献(杨洋,王振龙,赵万生.微细电火花铣削CAD/CAM方法研究[J].机械工程学报,2003(09):97-100+105.)给出了电火花扫描加工中电极路径的设计和电极损耗补偿的方法，但是电火花加工用电极直径限制了微纳三维结构的加工尺寸；综上所述，亟需进一步研发新的技术，开发一种形状可控的3D螺旋微天线的加工方法及装置。

发明内容

针对上述缺陷，本发明的目的在于提出一种形状可控的3D螺旋微天线的加工装置，以解决现有螺旋微天线加工装置加工效率低、成本高，结构复杂，操作困难的问题。

本发明的另一个目的在于提出一种形状可控的3D螺旋微天线的加工方法，解决现有三维结构打印中多次使用一次性支撑结构，螺旋微导线加工尺寸受到限制，生成的微导线其螺旋结构控制困难的问题。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种形状可控的3D螺旋微天线的加工装置，包括微导线生成腔、共轴喷嘴和支撑液容器，所述微导线生成腔从上到下依次分为上、中、下三层腔体，所述微导线生成腔的上层腔体为微流腔；

所述微导线生成腔的中层腔体为紫外光固化腔；

所述微导线生成腔的下层腔体为旋转光源腔，所述旋转光源腔内设有旋转光源，所述旋转光源绕所述共轴喷嘴的轴线旋转；

所述共轴喷嘴设置在所述微流腔内，所述共轴喷嘴的喷嘴朝下设置，所述支撑液容器设置在所述旋转光源腔其出口端的下方；

所述共轴喷嘴包括共轴设置的内嵌管和外套管；

所述内嵌管和所述外套管的下部均为收缩喷嘴，且所述内嵌管内嵌于所述外套管中；

所述外套管的侧壁设有斜向上的进料管。

优选的，包括控制模块，所述控制模块用于发出操作指令，所述操作指令包括调节所述微流腔内对所述共轴喷嘴施加压力的大小、所述紫外光固化腔内紫外光的波长、所述旋转光源的旋转方向和实时旋转速度以及所述旋转光源的功率。

优选的，所述微流腔内设有内嵌管施压模块和外套管施压模块；

所述内嵌管施压模块用于对所述内嵌管的内部施加压力；