仪器仪表学报

作者：刘清涛，魏栋杰，杨鹏涛，尹恩怀，吕景祥

单位：刘清涛,1. 长安大学道路施工技术与装备教育部重点实验室,,魏栋杰,1. 长安大学道路施工技术与装备教育部重点实验室,,杨鹏涛,1. 长安大学道路施工技术与装备教育部重点实验室,,尹恩怀,2. 西安瑞特三维科技有限公司,,吕景祥,1. 长安大学道路施工技术与装备教育部重点实验室,

关键词：曲面共形电路;3D打印;在机测量;误差补偿;模型重构;NURBS曲线

基金：国家重点研发计划项目(2022YFB4602800)、西安市科技计划重点产业链关键核心技术攻关项目(23LLRH0079)资助

基于3D打印技术制备曲面共形电路具有广阔的应用前景,然而,由于曲面基材加工误差和导电线路定位误差的影响,导致曲面电路3D打印头高度难以精确控制,进而影响打印精度。为此,本文以气动式直写打印为研究对象,提出了一种“在机测量+线路模型重构”的打印头高度误差补偿方法。设计了一种曲率自适应测量点选取方法,利用NURBS曲线反算法对测量数据进行重构,还原真实线路模型。通过生成真实线路的打印轨迹,替换原始理论打印轨迹,补偿了打印头高度误差。自主搭建了一套集成了在机测量系统的曲面共形电路3D打印平台,设计了直线、圆弧与NURBS自由曲线3种形状的线路,进行补偿前后电路打印的对比实验。结果表明,未进行补偿前,在线路曲率较大的地方,线路在基板上的波峰处会产生拉丝现象,波谷处会产生堆叠现象,而补偿后的导线线宽比较均匀;进一步对每条导线的电阻进行测量,发现各条线路补偿前的电阻值波动较大,补偿后的电路的电阻值均匀,且相较补偿前平均降低65.99%,最大电阻降幅达85.75%。

来源：2024年第4期

《仪器仪表学报》期刊编辑部

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