[发明专利]基于3D打印一体化制备基材及内表面金属化线路的装置及工艺方法

权利要求书

1.一种基于3D打印一体化制备基材及内表面金属化线路的装置，其特征在于：包括机械臂系统、3D打印机及滑轨系统；

所述3D打印机能够在位于第二工位的打印平台上打印成型基材部分；所述基材具有内腔结构；

所述机械臂系统具有喷墨打印头；所述机械臂系统能够控制喷墨打印头在位于打印平台上的基材内腔壁面上打印电子浆料，此时打印平台位于第一工位上；所述机械臂系统具有六自由度手臂，手臂能够带动喷墨打印头六自由度运动；

所述滑轨系统位于第一工位与第二工位之间，打印平台利用滑轨系统能够在第一工位与第二工位之间移动；

3D打印机和机械臂系统采用统一的数据模型；所述统一的数据模型包括基材数据模型和基材内腔壁面上的金属化线路数据模型；根据统一数据模型设计3D打印机的打印路径和机械臂系统中喷墨打印头的移动路径；将3D打印机的打印路径和机械臂系统中喷墨打印头的移动路径分割为若干段，并将分段后的3D打印机打印路径与机械臂系统中喷墨打印头移动路径交替衔接；

滑轨系统以及第一工位和第二工位均处于恒温舱室内。

2.根据权利要求1所述一种基于3D打印一体化制备基材及内表面金属化线路的装置，其特征在于：机械臂系统的喷墨打印头采用气溶胶式喷头、压电式喷头或点胶头。

3.根据权利要求1所 述一种基于3D打印一体化制备基材及内表面金属化线路的装置，其特征在于：所述3D打印机采用喷墨打印头或熔融挤出头。

4.根据权利要求1所述一种基于3D打印一体化制备基材及内表面金属化线路的装置，其特征在于：3D打印机采用三轴运动3D打印机。

5.利用权利要求1所述装置进行一体化制备基材及内表面金属化线路的工艺方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1：建立包含基材数据模型和基材内腔壁面金属化线路数据模型的统一数据模型；并根据统一数据模型设计3D打印机的打印路径和机械臂系统中喷墨打印头的移动路径；

步骤2：将步骤1中设计的3D打印机的打印路径和机械臂系统中喷墨打印头的移动路径分割为若干段，并将分段后的3D打印机打印路径与机械臂系统中喷墨打印头移动路径交替衔接；

步骤3：根据步骤2设计得到的3D打印机打印路径，控制3D打印机在位于第二工位的打印平台上打印基材部分，并在一段步骤2设计的3D打印机打印路径完成后，暂停3D打印机动作；通过滑轨系统将打印平台移动至第一工位；根据步骤2设计得到的机械臂系统中喷墨打印头移动路径，控制喷墨打印头在基材内腔壁面上打印电子浆料；

步骤4：按照步骤2设计的交替衔接的3D打印机打印路径与机械臂系统中喷墨打印头移动路径，重复步骤3，直至完成基材及内表面金属化线路的一体化制造。