[发明专利]打印制造传感器的方法

说明书

一种打印传感器的方法，其中，包括如下步骤：步骤S1，在粘合剂喷射成形装置(100)的成型缸(130)中铺入第一粉末，按照传感器模型自下而上进行喷胶打印，形成顶部开口中间具有第一容纳空间的传感器外壳(20)以及设置于所述传感器外壳(20)中的容置腔(22)；步骤S2，在粘合剂喷射成形装置(100)的成型缸(130)中铺入第二粉末，按照传感器模型自下而上进行喷胶打印，形成一传感器(24)；步骤S3，将所述容置腔(22)从下而上提起，并回收所述容置腔(22)中的第一粉末；步骤S4，将所述传感器(24)放入所述传感器外壳(20)中，去除所述传感器(24)和所述传感器外壳(20)中的胶水；步骤S5，对所述传感器(24)以及所述传感器外壳(20)执行烧结处理，以形成所述传感器元件(200,300)。该打印传感器的方法造价更低，效率更高。

技术领域

本发明涉及增材制造技术，尤其涉及打印制造传感器的方法。

背景技术

增材制造工艺(Additive Manufacturing)是重要的3D打印技术之一，增材制造工艺能够快速地将预先设计的CAD模型制造出来，而且能够在较短的时间内制造出结构复杂的零部件。选择性激光熔化(Selected Laser Melting,SLM)工艺是增材制造(Additivemanufacturing)技术的一种，其通过激光烧结的方式可快速地将与CAD模型相同的零部件制造出来。目前选择性激光熔化工艺得到了广泛的应用。和传统材料去除机制不同，增材制造是基于完全相反的材料增加制造理念(materials incremental manufacturingphilosophy)，其中，选择性激光熔化利用高功率激光熔化金属粉末，并通过3D CAD输入来一层一层地建立部件/元件，这样可以成功制造出具有复杂内部沟道的元件。

增材制造的另外特定优点还在于制造混合结构的元件(component with hybridstructures)，例如嵌入式传感器(embedded sensors)。然而，由于增材制造的金属粉末的高熔化温度，嵌入式传感器在增材制造熔化金属粉末的高强度激光功率下会超温失效。这是因为传感器一般是半导体器件，材料过冷过热都会出现裂纹或者成分变化。如果一定要用选择性激光熔化工艺打印传感器，可以做好绝热，但是绝热板的设置技术难度很高，而且还要保证密封性好，因此这样的技术方案目前还处在理论阶段，实际还未实现。

所以现在在增材制造领域还未出现这种混合结构的聚合物或者具有低熔化温度金属制造元件。

发明内容

本发明提供了打印传感器的方法，其中，包括如下步骤：步骤S1，在粘合剂喷射成形装置的成型缸中铺入第二粉末，按照传感器模型自下而上进行喷胶打印，形成一传感器；步骤S2，在粘合剂喷射成形装置的成型缸中铺入第一粉末，按照传感器模型自下而上进行喷胶打印，形成顶部开口中间具有第一容纳空间的传感器外壳以及设置于所述传感器外壳中的容置腔，所述容置腔具有顶部开口和第二容纳空间；步骤S3，将所述容置腔从下而上提起，并回收所述容置腔中的第一粉末；步骤S4，将所述传感器放入所述传感器外壳中，去除所述传感器和所述传感器外壳中的胶水；步骤S5，对所述传感器以及所述传感器外壳执行烧结处理，以形成所述传感器元件，同时采用化学溶解或者加热分解的方法去除所述传感器和所述传感器外壳中的胶水。

进一步地，所述步骤S1和步骤S2分别同时执行或者按照先后顺序分别执行。

进一步地，所述容置腔的侧壁上还具有复数个孔洞或者开槽。

进一步地，所述传感器外壳的厚度大于所述容置腔的厚度。

进一步地，所述第一粉末为陶瓷粉末或金属粉末，所述第二粉末为陶瓷粉末或金属粉末金属粉末。

进一步地，所述第一粉末和第二粉末为不同的陶瓷粉末或金属粉末。

进一步地，在所述步骤S5中执行烧结的装置包括高温炉、气氛炉、真空炉。