[发明专利]一种内嵌线路产品的3D打印装置及打印方法

说明书

本发明属于3D打印技术领域，公开了一种内嵌线路产品的3D打印装置，包括机架、打印平台、第一打印机构、第二打印机构和铣平模块，所述机架上设有X轴导轨、Y轴导轨和Z轴导轨，以及第一驱动机构、第二驱动机构、第三驱动机构和第四驱动机构；所述第一驱动机构用于驱动所述第一打印机构和第二打印机构沿所述X轴导轨滑动；所述第二驱动机构用于驱动所述X轴导轨沿所述Y轴导轨滑动；所述第三驱动机构用于驱动所述打印平台沿所述Z轴导轨升降；所述第四驱动机构用于驱动所述铣平模块沿所述Y轴导轨滑动。本发明的内嵌线路产品的打印方法能够能够用于不同材料的打印结合，结合效果好，导电可靠性高。

技术领域

本发明涉及3D打印技术领域，尤其涉及一种内嵌线路产品的3D打印装置及打印方法。

背景技术

作为三维打印技术的代表，熔融沉积成型(Fused Deposition Modeling，FDM)是一种通过熔融丝料叠加堆积形成三维实体模型的工艺，其主要是将线状丝材通过高温喷嘴挤出，然后熔融状材料层层堆积产生三维物体。

经FDM打印成型的产品，层与层之间的连接仅仅通过熔融状材料的黏结，各层材料之间的结合力是否均衡直接影响到产品的整体强度。当不同材质的打印层堆积时，由于层与层之间的材料不同，其熔融温度不同，收缩率不一致，打印出来的物体在不同材料的连接处结合力相对薄弱，不同材料层或黏结不到一体，或局部特别容易出现分层，造成产品的整体强度低。因此，目前FDM一般只打印单一材质的产品或部件。

当产品组成包含不同材质，如产品内嵌有线路时，以通过FDM方式生产穿戴式电子头盔为例，目前一般通过FDM分体打印头盔本体，再将各分体与电子部件进行组装，或者在打印头盔本体时预留安装位置，后期在安装位置埋入电子部件，这两种方式生产的穿戴式电子头盔产品工序繁琐，且其内的电子部件容易受外部环境影响，容易出现短路等情况；还有的在打印头盔本体时设置加工流道，通过向加工流道注入导电浆实现电路导通，然而，浇注导电浆的过程中容易出现困气虚焊的情形，造成电路断开，若加大加工流道的横截面积，将大大增加导电浆的成本。

因此，针对包含不同材质的产品，需要开发一种内嵌线路产品的3D打印装置及打印方法。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种内嵌线路产品的3D打印装置，其产品成型强度好、可靠性高。

本发明所要解决的技术问题还在于，提供一种内嵌线路产品的打印方法，其能够用于不同材料的打印结合，结合效果好，导电可靠性高。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种内嵌线路产品的3D打印装置，包括机架、打印平台、第一打印机构、第二打印机构和铣平模块，所述机架上设有X轴导轨、Y轴导轨和Z轴导轨，以及第一驱动机构、第二驱动机构、第三驱动机构和第四驱动机构，所述打印平台设置在所述X轴导轨和Y轴导轨的下方，且与所述X轴导轨、Y轴导轨平行设置；所述第一驱动机构与所述第一打印机构、第二打印机构相连，用于驱动所述第一打印机构和第二打印机构沿所述X轴导轨滑动；所述第二驱动机构与所述X轴导轨相连，用于驱动所述X轴导轨沿所述Y轴导轨滑动；所述第三驱动机构与所述打印平台相连，用于驱动所述打印平台沿所述Z轴导轨升降；所述第四驱动机构与所述铣平模块相连，用于驱动所述铣平模块沿所述Y轴导轨滑动。

作为上述方案的改进，所述第一打印机构用于绝缘丝状线材打印，所述第二打印机构用于导电材料打印；

当所述第一打印机构在所述打印平台上形成第一打印层后，所述第三驱动机构驱动所述打印平台下降第一预设距离；

当所述第二打印机构在所述打印平台上形成第二打印层后，所述第三驱动机构驱动所述打印平台下降第二预设距离，且所述第四驱动机构驱动所述铣平模块沿所述Y轴导轨滑动，以在第二打印层的顶部形成第一找平面；

当所述第一打印机构与第二打印机构在所述打印平台上形成混合打印层后，所述第三驱动机构驱动所述打印平台下降第三预设距离，且所述第四驱动机构驱动所述铣平模块沿所述Y轴导轨滑动，以在混合打印层的顶部形成第二找平面。