[发明专利]一种金属件的电化学增材制造方法

摘要

本发明提供了一种金属件的电化学增材制造方法，所述方法包括如下步骤：步骤S1：使用计算机几何建模软件构造出目标金属零件的三维实体模型，对目标金属零件的三维实体模型按照一定的厚度进行切片分层处理，将目标金属零件的三维实体模型分割成多个依次叠加且具有一定厚度的二维图形；步骤S2：根据所述多个二维图形，采用光刻机切割出具有相应形状和厚度的掩膜板；步骤S3：采用电化学沉积法在导电基体上逐层沉积出与所述掩膜板相对应的金属图形层，直到形成所述目标金属零件的三维金属实体。本发明的金属零件的电化学增材制造方法可实现复杂金属零件的精密、快速增材制造。

主权项

1.一种金属件的电化学增材制造方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

步骤S1：使用计算机几何建模软件构造出目标金属零件的三维实体模型，对目标金属零件的三维实体模型按照一定的厚度进行切片分层处理，将目标金属零件的三维实体模型分割成多个依次叠加且具有一定厚度的二维图形；

步骤S2：根据所述多个二维图形，制作出具有相应形状和厚度的掩膜板；

步骤S3：采用电化学沉积法在导电基体上逐层沉积出与所述掩膜板相对应的金属图形层，直到形成所述目标金属零件的三维金属实体。

2.根据权利要求1所述的金属件的电化学增材制造方法，其特征在于，所述方法还包括：

步骤S4：将所述目标金属零件的三维金属实体与所述掩膜板分离，最终得到金属零件。

3.根据权利要求1所述的金属件的电化学增材制造方法，其特征在于，步骤S1中，进行切片分层处理时，非回转体零件的分层方向沿基体的法线方向，回转体零件的分层方向沿旋转的法线方向。

4.根据权利要求1所述的金属件的电化学增材制造方法，其特征在于，步骤S1中，进行切片分层处理时，定义出每一层的零件结构尺寸信息和沉积金属材料信息。

5.根据权利要求1所述的金属件的电化学增材制造方法，其特征在于，步骤S2中，采用光刻机切割出有机树脂掩膜板。

6.根据权利要求1所述的金属件的电化学增材制造方法，其特征在于，步骤S3具体包括：

步骤S31：对导电基体表面进行电净处理和活化处理，获得新鲜的导电基体表面；

步骤S32：将掩膜板贴附在导电基体上，用喷头对导电基体表面喷淋电化学沉积溶液，采用电化学沉积法在导电基体的裸露区域沉积上金属，当金属沉积至掩膜板的厚度时，该次沉积结束；

步骤S33：打磨沉积层表面，去除粗糙表面，贴附下一层掩膜板继续沉积。

7.根据权利要求6所述的金属件的电化学增材制造方法，其特征在于，步骤S32中，在同一层上可以采用多个喷头同时沉积，或是多个喷头中的单个喷头单独沉积。

8.根据权利要求6所述的金属件的电化学增材制造方法，其特征在于，步骤S32中，在同一层上可以采用不同材料交互沉积或者在同一层的芯部和表面根据功能不同沉积不同的材料。

9.根据权利要求6所述的金属件的电化学增材制造方法，其特征在于，步骤S32中，电化学沉积溶液主要包括铁基、镍基、钴基和铜基的单质金属或者合金离子液体。

10.根据权利要求6所述的金属件的电化学增材制造方法，其特征在于，步骤S33中，依次使用100#、200#、600#、800#、1500#、2000#的砂纸打磨沉积层表面，然后用去离子水冲洗。