[发明专利]基于激光选区烧结技术的结构电路一体化部件的制作方法

摘要

一种基于激光选区烧结技术的结构电路一体化部件的制作方法，其特征是首先，建立所需加工部件的三维模型并导入具有双振镜系统的激光选区烧结机床，利用该机床上的CO2激光扫描熔化粉末原料，与之相配合使用三倍频Nd：YAG激光扫描使特定位置的金属原子出露，从而完成部件基体成形加工，再将加工好的基体放进化学镀液进行镀铜或是镀镍。本发明方法可实现结构部件内复杂电路的三维打印，在航空航天与精密电子电器领域有着良好的应用前景。

主权项

1.一种基于激光选区烧结技术的结构电路一体化部件的制作方法，具体包括步骤如下：（1）运用计算机中的三维建模软件建立所需加工的结构电路一体化部件的三维模型，对需要布置导电通道的位置用空心圆柱体代替，空心圆柱体直径2mm，建模完成后保存为STL文件；（2）将三维模型导入到切片软件中进行添加支撑，分层切片，路径规划，参数选择；其中，在指定双振镜的扫描路径时，所述双振镜系统包括CO₂激光器及其振镜系统和三倍频Nd：YAG激光器及其振镜系统，选择CO₂激光振镜系统进行结构部件基体的打印，选择与之相配合使用的三倍频Nd：YAG激光振镜系统对空心圆柱体的外边缘进行扫描；（3）切片完成后生成的程序导入具有双振镜系统的激光选区烧结机床的控制系统内，先手动模式进行预打印，将基板预热至60℃，确定合适的CO₂激光扫描速度，使得作为打印基体的改性塑料粉末能够顺利熔化并粘结，再切换至自动模式，在打印每一层时，先在激光选区烧结机床的成型缸内铺一层粒径为20μm的粉末原料，通过振镜控制CO₂激光路径扫描粉末层打印出单层基体结构，关闭CO₂激光器，开启三倍频Nd：YAG激光器通过其振镜扫描该层预留导电通道圆孔边缘使该区域粗糙活化，有金属原子出露形成薄金属层，为后续化学镀提供条件，这样层层打印，最终叠加成部件实体；所述的改性塑料粉末为内含粒径10～50μm的有机金属复合材料；（4）将打印成功的部件实体进行去支撑，然后置于化学镀液中进行镀铜，直至导电通道内铜层厚度达到0.2mm，镀铜过程中伴有电磁搅拌；最后，对镀液进行清洗，干燥、打磨处理后即得所述的结构电路一体化部件。