[发明专利]基于电化学微增材的三角洲式金属修复装置及其操作方法

说明书

本发明公开了一种基于电化学微增材的三角洲式金属修复装置及其操作方法，属于增材制造技术领域。其中，修复装置包括机体框架、底面固定端、竖直立柱、中央控制器、溶液配置箱和组合打印装置。本发明通过对传统增材制造机结构及工作特性进行改进，以将所需修补的零件本身设置为工作台，采用将电化学微增材电镀的方式，通过逆向工程生成所需修复部分的三维建模，再进行切片分析，将配置好的电化学微增材逐层打印在所需修补的金属面上。本发明通过电沉积的方式直接在破损产品本身进行修复，延长产品的使用寿命，提高产品质量，节省成本。

技术领域

本发明属于增材制造技术领域，特别是涉及到一种基于电化学微增材的三角洲式金属修复装置及其操作方法。

背景技术

增材制造，又叫3D打印。主要涉及到计算机三维设计模型的正向设计，通过软件分层离散和数控成型系统，利用激光束、热熔喷嘴等方式将金属粉末、陶瓷粉末、塑料、细胞组织等特殊材料进行逐层堆积黏结，最终叠加成型，制造出实体产品。与传统制造业通过模具、车铣等机械加工方式对原材料进行定型、切削以最终生产成品不同，增材制造将三维实体变为若干个二维平面，通过对材料处理并逐层叠加进行生产，大大降低了制造的复杂度。这种数字化制造模式不需要复杂的工艺、不需要庞大的机床、不需要众多的人力，直接从计算机图形数据中便可生成任何形状的零件，使生产制造得以向更广的生产人群范围延伸。

增材制造技术因为其使用的材料和成型方法的不同，而且结合其材料的物理和化学属性以及使用的成型方法的加工特点，目前这项技术已被应用于航空航天、汽车金属、生物医学、建筑领域、军事领域等多个行业领域，并且发挥着越来越重要的作用。

在针对所需修补的工件时，现在的增材制造装置主要是先画好需要生成的三维模型，再传输到打印装置上，打印好的零件装配回原来的装置上，在这一过程中就会产生诸多问题。例如，拆装困难造成精度降低、打印的零件与装置实际需要有误差、修复成本太高等问题。特别是针对一些珠宝首饰及精密的仪器，不方便拆卸，修复难度大。

因此现有技术当中亟需要一种新型的技术方案来解决这一问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种基于电化学微增材的三角洲式金属修复装置及其操作方法用于解决现在的增材制造装置打印的零件误差大，修复难度大成本高等技术问题。

一种基于电化学微增材的三角洲式金属修复装置，包括机体框架、底面固定端、竖直立柱、中央控制器、溶液配置箱和组合打印装置，

所述竖直立柱位于机体框架的支腿上，竖直立柱的上部与中央控制器连接，竖直立柱的下部与底面固定端固定连接，竖直立柱上设置有滑块、立柱导轨、连接碳杆和步进电机；所述立柱导轨纵向设置在竖直立柱上；所述滑块安装在立柱导轨的轨道里，滑块与立柱导轨滑动连接，滑块的端部分别通过连接碳杆与组合打印装置的连接板固定连接；所述步进电机安装在竖直立柱的上部，步进电机与滑块连接用于控制滑块在立柱导轨内移动；

所述底面固定端的下部设置有真空吸盘，底面固定端放置在所需修补零件的承接面上并通过真空吸盘吸附固定；所述中央控制器位于机体框架的上部平台内部；

所述溶液配置箱包括溶液储存箱、吸出废液箱、溶液蠕动泵和溶液中心管道；所述溶液储存箱与并列安装在中央控制器的上部，溶液储存箱通过溶液中心管道与吸出废液箱组合打印装置连接，溶液储存箱为打印提供原材料；所述吸出废液箱安装在中央控制器的上部，吸出废液箱通过溶液中心管道与组合打印装置连接用于吸回多余的废液；所述溶液蠕动泵安装在溶液储存箱的上部，溶液蠕动泵控制溶液储存箱中溶液的进出；

所述组合打印装置包括连接板、旋转式三维探测仪和多功能旋转打印台；所述旋转式三维探测仪与连接板中心轴连接；所述多功能旋转打印台与旋转式三维探测仪中心轴连接；所述多功能旋转打印台包括Ⅰ号打磨头、Ⅱ号气枪、Ⅲ号打印喷头和Ⅳ号废液吸出头；

所述中央控制器分别与步进电机、溶液蠕动泵、旋转式三维探测仪和多功能旋转打印台电性连接。