[发明专利]一种喷射电沉积3D微细金属增材制造装置

权利要求书

1.一种喷射电沉积3D微细金属增材制造装置，其特征在于，包括工控机(1)、三维移动平台(2)、基体(3)、溶液槽(4)、化工泵(5)、乳胶管(6)、碳刷(7)、电极运动装置(8)、流速调节喷头(9)、微细阳极铂电极(10)；

所述工控机(1)用作三维运动控制系统，用于接收用户所要求3D增材制造的建模图形数据，自动转换成运动平台以及电极运动装置(8)的运动控制数据，用来控制三维移动平台在X,Y,Z轴方向运动，控制电极运动装置(8)运动实现喷出水流直径的无级调节；流速调节喷头(9)通过支撑架连接到三维移动平台(2)的z轴上；

电极运动装置(8)通过夹具固定到三维移动平台(2)的z轴上；溶液槽微细阳极铂电极(10)的顶端与电极运动装置(8)的夹具相连接，微细阳极铂电极(10)的上部位置设置碳刷(7)，微细阳极铂电极(10)通过碳刷(7)与直流稳压电源的正极相连，基体(3)放置在溶液槽(4)中，基体(3)与直流稳压电源的负极相连；微细阳极铂电极用于引导电沉积位置和控制镀液流动速度，镀液从流速调节喷头(9)喷出，在电流作用下镀液中金属离子在基体(3)上进行层层沉积；

流速调节喷头(9)包括：导向管(11)、金属管(12)、喷头外壳体(13)；喷头外壳体(13)为中空管，导向管(11)固定在喷头外壳体(13)上部，导向管(11)带有内螺纹，微细阳极铂电极(10)顶端带有外螺纹，两者之间通过螺纹密封固定在一起，微细阳极铂电极(10)下端为锥形，该锥形伸出喷头外壳体(13)，微细阳极铂电极(10)下端的锥形和喷头外壳体(13)的下端口配合形成一圆环缝隙，通过电极运动装置(8)带动微细阳极铂电极(10)在导向管(11)的内螺纹中旋转，以调节微细阳极铂电极(10)下端的锥形和喷头外壳体(13)的下端口之间的圆环缝隙的大小，实现喷出水流直径的无级调节。

2.根据权利要求1所述的喷射电沉积3D微细金属增材制造装置，其特征在于，喷头外壳体(13)上部对称开设有两个入液口，两个入液口通过乳胶管(6)通入镀液，实现镀液的快速流出，乳胶管(6)的另一端连接化工泵(5)的出口；化工泵(5)入口与溶液槽(4)相连接，实现镀液的循环流动。

3.根据权利要求1所述的喷射电沉积3D微细金属增材制造装置，其特征在于，三维运动控制系统实时监测增材制造过程中微细阳极铂电极(10)和生成的构件间的沉积电流，以保持两者距离。

4.根据权利要求3所述的喷射电沉积3D微细金属增材制造装置，其特征在于，当生成的构件与微细阳极铂电极(10)间距过小时，电流增加，当超过所设定的反馈电流时，三维移动平台会沿z轴抬起，使得电流一直维持在设定值，从而保证微细阳极铂电极(10)和构件之间维持在合适的极间距。

5.根据权利要求3所述的喷射电沉积3D微细金属增材制造装置，其特征在于，微细阳极铂电极(10)和生成的构件间距离为0.005mm。

6.根据权利要求1所述的喷射电沉积3D微细金属增材制造装置，其特征在于，微细阳极铂电极直径为0.005mm，其尖端锥形最小处直径为0.001mm。

7.根据权利要求1所述的喷射电沉积3D微细金属增材制造装置，其特征在于，镀液为：300g/l的硫酸镍、40g/l的氯化镍和40g/l的硼酸，通过加热搅拌将其溶解均匀。