CN113134968B - 基于电沉积和双喷头的柔性电子元件3d打印装置及方法 - Google Patents

基于电沉积和双喷头的柔性电子元件3d打印装置及方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种基于电沉积和双喷头的柔性电子元件3D打印装置及方法，属于3D打印技术与电沉积技术领域。Z轴移动装置置于机架内部，X轴移动装置置于机架内部上方，双喷头组件置于X轴移动装置上，Y轴移动装置置于Z轴移动装置内部，沉积室位于机架底部，用于内进行电沉积金属或导电聚合物，电解液循环通道与沉积室联通，用于循环供给电解液，蒸馏水循环通道与沉积室联通，用于循环供给蒸馏水，在沉积室内进行清洗。优点是基于熔融沉积成形、墨水直接书写原理，利用双喷头结构进行柔性电子元件模型的3D打印直接成形，简化了传统柔性电子元件的制造工艺，能进行各种复杂柔性电子元件的成形，实现了后续材料在特定区域内的直接成形。

Description

基于电沉积和双喷头的柔性电子元件3D打印装置及方法
技术领域
本发明属于3D打印技术与电沉积技术领域，尤其涉及一种基于电沉积技术的柔性电子元件的3D打印装置及方法。
背景技术
3D打印技术又称增材制造，是快速成型技术的一种，以数字模型文件为基础，运用粉末状金属等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术。其中熔融沉积成形(FDM)技术，是将材料在喷头内被加热熔化，而喷头沿零件截面轮廓和填充轨迹运动，同时将熔化的材料挤出，材料迅速凝固，并与周围的材料凝结，最终形成目标零件。而直接墨水书写(DIW)技术则基于具有流变性能的墨水(粘弹性、剪切稀化、屈服应力等)实现3D打印，墨水类型有很多种，比如导电胶、弹性体以及水凝胶等。在DIW过程中，粘弹性墨水从3D打印机的喷嘴被挤压出来，形成纤维；随着喷嘴的移动，就可以沉积成特定的图案。
电沉积技术是指金属或合金从其化合物水溶液、非水溶液或熔盐中电化学沉积的过程，是基于电化学反应原理的一种区域选择性沉积金属或导电聚合物等材料的方法，首先利用化学镀等手段，使需要沉积金属或导电聚合物的表面导电，再连接电源的正负极，进而在通电之后使材料只能沉积在结构的导电部分，形成的特定形状，从而达到在固定区域电沉积金属或导电聚合物的目的。
柔性电子元件是将有机、无机材料电子器件制作在柔性、可延性塑料或薄金属基板上的新兴电子技术，包括柔性超级电容器、柔性电子电路、柔性电极、柔性传感器等，相对于传统电子，新兴的柔性电子元件由于其独特的柔性、延展性，具有更大的灵活性，能够在一定程度上适应不同的工作环境，满足设备的形变要求，在各领域具有广泛应用前景。
发明内容
本发明提供一种基于电沉积和双喷头的柔性电子元件3D打印装置及方法。
本发明采取的技术方案是：包括机架、Z轴移动装置、双喷头组件、X轴移动装置、Y轴移动装置、电解液循环通道、沉积室和蒸馏水循环通道，其中Z轴移动装置置于机架内部，X轴移动装置置于机架内部上方，双喷头组件置于X轴移动装置上，Y轴移动装置置于Z轴移动装置内部，沉积室位于机架底部，用于内进行电沉积金属或导电聚合物，电解液循环通道与沉积室联通，用于循环供给电解液，蒸馏水循环通道与沉积室联通，用于循环供给蒸馏水，在沉积室内进行清洗。
本发明所述Z轴移动装置包括Z轴步进电机、光轴、丝杠、Z轴移动块，其中光轴、丝杠与机架固定，Z轴移动块由光轴及丝杠支撑，Z轴步进电机与丝杠相连，Z轴步进电机旋转带动丝杠转动，从而使Z轴移动块沿光轴及丝杠进行Z向运动。
本发明所述X轴移动装置包括X轴步进电机、光轴、丝杠、双喷头组件，其中，光轴、丝杠与机架固定，双喷头组件由光轴及丝杠支撑，X轴步进电机与丝杠相连，X轴步进电机旋转带动丝杠转动，从而使双喷头组件沿光轴及丝杠进行X向运动。
本发明所述双喷头组件包括打印喷头、喷涂喷头、喷头滑块、柔性绝缘材料管道、导电丝材管道、加热棒、阵列圆孔喷头，其中导电丝材通过导电丝材管道进入，并由打印喷头挤出，柔性绝缘材料通过柔性绝缘材料管道进入，并由喷涂喷头挤出并固化，喷涂喷头周围的阵列圆形喷头孔进行柔性绝缘材料的喷涂，喷涂喷头中部的加热棒对柔性绝缘材料进行加热，使之固化成型。打印喷头与喷涂喷头固定在喷头滑块上，通过喷头滑块的X向运动进行X轴的移动。
本发明所述Y轴移动装置，其特征在于，由Y轴步进电机、固定块、沉积板、沉积板固定螺钉、Y向滑轨、固定块、固定螺钉、丝杠螺母、滑块、丝杠组成。Y轴步进电机与丝杠相连，Y向滑轨位于丝杠下端，丝杠及Y向滑轨与两侧固定块固定，两侧固定块通过两侧固定螺钉与Z轴移动块内部固定。滑块上端由丝杠支撑，并与丝杠螺母固连，滑块下端由Y向滑轨支撑，呈阶梯轨道状，右侧连接沉积板，沉积板通过固定螺钉与滑块固定。Y轴步进电机旋转，带动丝杠转动，从而使丝杠螺母与滑块沿着Y向滑轨进行Y向运动，并使与滑块固连的沉积板进行Y向的运动。
本发明所述电解液循环通道，外界电解液可经电解液循环通道进行输入及输出，以实现电沉积过程中的电解液的循环供给。
本发明所述沉积室，经由打印喷头及喷涂喷头挤出的三维实体模型可在沉积室内进行金属或导电聚合物的沉积，加入电解液，导电部分连接电源负极，另取不溶性阳极同样置于电解液中连接电源正极，通电后在导电区域进行金属或导电聚合物的沉积；
所述蒸馏水循环通道，经由电沉积后的三维实体模型，可在沉积室内进行清洗干燥，蒸馏水可以通过蒸馏水循环通道进行输送与输出，以实现对模型的清洗干燥，以实现清洗过程中蒸馏水的循环供给。
一种基于电沉积和双喷头的柔性电子元件3D打印方法，包括下列步骤：
(1)利用三维建模软件设计柔性电子元件模型，模型包括导电的电子元件部分和绝缘的柔性衬底部分；
(2)利用切片软件将基底模型分层切片，识别切片层中导电及绝缘部分的信息；
(3)将每层识别的信息导入本发明所设计的双喷头3D打印机中，所述双喷头装置的打印喷头挤出导电丝材，导电丝材可选取热塑性材料中聚乳酸、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯塑料、聚醚醚酮、热塑性聚氨酯的一种以及导电材料碳纳米管、石墨烯的一种进行混合,以及双喷头装置的喷涂喷头进行柔性基底材料：聚二甲基硅氧烷PDMS混合剂的喷涂及固化；
(4)打印喷头及喷涂喷头根据每层的导电部分及绝缘部分信息进行逐层沉积，所述双喷头中的打印喷头挤出导电丝材，根据熔融沉积成形原理形成该层结构中的导电的电子元件部分，所述双喷头的喷涂喷头利用周围的阵列圆孔喷头进行PDMS混合剂的喷涂，并在喷涂喷头中部出口处设有加热棒，对挤出的流动态PDMS混合剂进行加热，使其固化，加热棒的温度范围为90℃～100℃，进而根据墨水直接书写原理形成该层结构中的绝缘的柔性衬底部分,所述层厚为0.1mm，每完成一切片层的沉积成形下降沉积件一个层厚的高度并进行下一切片层的沉积，逐层累积形成最终结构；
(5)将打印好的柔性电子元件模型置于沉积室7内，通过电解液循环通道进行电解液输送，将导电的电子元件部分连接电源负极，另取不溶性阳极同样置于电解液中连接电源正极，通电后在柔性电子元件模型导电部分表面电沉积金属或导电聚合物；
(6)通过蒸馏水循环通道进行蒸馏水的输送，对电沉积金属或导电聚合物后的模型进行冲洗、干燥，获得所需的柔性电子元件。
本发明步骤(3)中碳纳米管质量分数为6％-9％，所述PDMS混合剂可选取道康宁SYLGARD184硅橡胶，其包含聚二甲基硅氧烷PDMS和固化剂，经搅拌后均匀混合而成，PDMS与固化剂的混合比例为1：1～10：1。
本发明步骤(5)中所述电沉积导电聚合物的电解液包括吡咯、添加剂和蒸馏水均匀混合而成，所述电沉积金属的电解液包括金属盐、添加剂、蒸馏水混合而成，所述不溶性阳极采用惰性金属或者石墨。
本发明的优点是：
本发明基于熔融沉积成形(FDM)原理、墨水直接书写(DIW)原理，利用打印喷头及喷涂喷头的双喷头结构进行柔性电子元件模型(柔性超级电容器等)的3D打印直接成形，简化了传统柔性电子元件的制造工艺，可以进行各种复杂柔性电子元件的成形；
本发明结合了电沉积技术，在3D打印元件模型的基础上进行了金属或导电聚合物的快速选择性沉积覆盖，实现了后续材料在特定区域内的直接成形；
本发明提出一种双喷头结构，基于熔融沉积成形(FDM)原理的打印喷头及基于墨水直接书写(DIW)原理的喷涂喷头，可以分别进行导电丝材的挤出及柔性绝缘材料的喷涂，结合了电沉积技术实现了柔性电子元件的成形。
附图说明
图1是本发明结构装置示意图；
图2是本发明结构装置轴测示意图；
图3是本发明Z轴移动装置示意图；
图4是本发明X轴移动装置及双喷头组件示意图；
图5是本发明Y轴移动装置示意图；
图6是本发明双喷头组件的喷涂喷头示意图；
图7是本发明双喷头组件的喷涂喷头示意图；
图8是本发明双喷头组件的喷涂喷头剖视图；
图9是本发明实施例中柔性超级电容器结构示意图；
图10是本发明实施例中柔性电子电路结构示意图。
具体实施方式
基于电沉积和双喷头的柔性电子元件3D打印装置，包括机架1、Z轴移动装置2、双喷头组件3、X轴移动装置4、Y轴移动装置5、电解液输入通道6、沉积室7、蒸馏水输入通道8，其中Z轴移动装置2置于机架1内部，X轴移动装置4置于机架1内部上方，双喷头组件3置于X轴移动装置4上，Y轴移动装置5置于Z轴移动装置2内部，沉积室7位于机架1底部，用于内进行电沉积金属或导电聚合物，电解液循环通道6与沉积室7联通，用于循环供给电解液，蒸馏水循环通道8与沉积室7联通，用于循环供给蒸馏水，在沉积室7内进行清洗。
所述Z轴移动装置2包括Z轴步进电机2-1、光轴2-2、丝杠2-3、光轴2-4、Z轴移动块2-5，其中光轴2-2、光轴2-4、丝杠2-3与机架1固定，z轴移动块2-5由光轴2-4、2-2及丝杠2-3支撑，Z轴步进电机2-1与丝杠2-3相连，Z轴步进电机2-1旋转带动丝杠2-3转动，从而使Z轴移动块2-5沿光轴2-2、2-4及丝杠2-3进行Z向运动。
所述X轴移动装置4包括X轴步进电机4-2、光轴4-1、丝杠4-3、光轴4-4、双喷头组件3，其中光轴4-1、丝杠4-3、光轴4-4与机架1固定，双喷头组件3由光轴4-1、光轴4-4、及丝杠4-3支撑，X轴步进电机4-2与丝杠4-3相连，X轴步进电机4-2旋转带动丝杠4-3转动，从而使双喷头组件3沿光轴4-1、光轴4-4、及丝杠4-3进行X向运动；
所述双喷头组件3包括打印喷头3-1、喷涂喷头3-2、喷头滑块3-3、柔性绝缘材料管道3-4、导电丝材管道3-5、加热棒3-6、阵列圆孔喷头3-7，其中导电丝材通过导电丝材管道3-5进入，并由打印喷头3-1挤出，柔性绝缘材料通过柔性绝缘材料管道3-4进入，并由喷涂喷头3-2挤出并固化，喷涂喷头3-2的周围的阵列圆孔喷头3-7孔进行柔性绝缘材料的喷涂，喷涂喷头3-2中部的加热棒3-6对柔性绝缘材料进行加热，使之固化成型，打印喷头3-1与喷涂喷头3-2固定在喷头滑块3-3上，通过喷头滑块3-3的X向运动进行X轴的移动；
所述Y轴移动装置5包括Y轴步进电机5-1、固定块5-2、沉积板5-3、沉积板固定螺钉5-4、Y向滑轨5-5、固定螺钉5-6、固定块5-7、丝杠螺母5-8、滑块5-9、丝杠5-10，其中Y轴步进电机5-1与丝杠5-10相连，Y向滑轨5-5位于丝杠5-10下端，丝杠5-10及Y向滑轨5-5与两侧固定块5-2、5-7固定，两侧固定块5-2、5-7通过两侧固定螺钉5-6与Z轴移动块2-5内部固定。滑块5-9上端由丝杠5-10支撑，并与丝杠螺母5-8固连，滑块5-9下端由滑轨5-5支撑，呈阶梯轨道状，右侧连接沉积板5-3，沉积板5-3通过固定螺钉5-4与滑块5-9固定。Y轴步进电机5-1旋转，带动丝杠5-10转动，从而使丝杠螺母5-8与滑块5-9沿着滑轨5-5进行Y向运动，并使与滑块5-9固连的沉积板5-3进行Y向的运动；
所述电解液循环通道6包括外界电解液可经电解液循环通道6进行输入及输出，以实现电沉积过程中的电解液的循环供给；
所述沉积室7包括打印喷头3-1及喷涂喷头3-2挤出的三维实体模型可在沉积室7内进行金属或导电聚合物的沉积，分别连接阴阳极，加入电解液，通电后在导电区域进行金属或导电聚合物的沉积。
所述蒸馏水循环通道8包括电沉积后的三维实体模型，可在沉积室7内进行清洗干燥，蒸馏水可以通过蒸馏水循环通道8进行输送与输出，以实现对模型的清洗干燥，以实现清洗过程中蒸馏水的循环供给。
一种基于电沉积和双喷头的柔性电子元件3D打印方法，包括下列步骤：
(1)利用三维建模软件设计柔性电子元件模型，模型包括导电的电子元件部分和绝缘的柔性衬底部分；
(2)利用切片软件将基底模型分层切片，识别切片层中导电及绝缘部分的信息；
(3)将每层识别的信息导入本发明所设计的双喷头3D打印机中，所述双喷头装置的打印喷头挤出导电丝材，导电丝材可选取聚乳酸(PLA)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯塑料(ABS塑料)、聚醚醚酮(PEEK)、热塑性聚氨酯(TPU)等热塑性材料中的一种以及碳纳米管、石墨烯等导电材料的一种进行混合,如ABS塑料+碳纳米管混合物(碳纳米管质量分数在6％-9％之间)，以及所述双喷头装置的喷涂喷头进行柔性基底材料：聚二甲基硅氧烷(PDMS)混合剂的喷涂及固化，所述PDMS混合剂可选取道康宁SYLGARD184硅橡胶，其包含基本组分聚二甲基硅氧烷(PDMS)和固化剂，经搅拌后均匀混合而成，PDMS与固化剂的混合比例为1：1～10：1，二者比例根据实际需求可在适当范围内调整；
(4)打印喷头3-1及喷涂喷头3-2根据每层的导电部分及绝缘部分信息进行逐层沉积，所述双喷头中的打印喷头3-1挤出导电丝材，根据熔融沉积成形原理形成该层结构中的导电的电子元件部分，所述双喷头的喷涂喷头3-2利用周围的阵列圆孔喷头3-7进行PDMS混合剂的喷涂，并在喷涂喷头中部出口处设有加热棒3-6，对挤出的流动态PDMS混合剂进行加热，使其固化，加热棒的温度范围为90℃～100℃，进而根据墨水直接书写原理形成该层结构中的绝缘的柔性衬底部分,所述层厚为0.1mm，每完成一切片层的沉积成形下降沉积件一个层厚的高度并进行下一切片层的沉积，逐层累积形成最终结构；
(5)将打印好的柔性电子元件模型置于沉积室7内，通过电解液循环通道6进行电解液输送，将导电的电子元件部分连接电源负极，另取不溶性阳极同样置于电解液中连接电源正极，通电后在柔性电子元件模型导电部分表面电沉积金属或导电聚合物。所述电沉积导电聚合物的电解液可由一定量吡咯、添加剂和蒸馏水均匀混合而成，所述电沉积金属的电解液可由一定量金属盐、添加剂、蒸馏水混合而成，所述不溶性阳极采用惰性金属或者石墨；
(6)通过蒸馏水循环通道8进行蒸馏水的输送，对电沉积金属或导电聚合物后的模型进行冲洗、干燥，获得所需的柔性电子元件。
实施例1柔性超级电容器制备
(1)利用三维建模软件CATIA、Rhino等进行三维模型的建立，模型可分为两部分，由导电丝材挤出成形的导电部分1，由绝缘柔性材料喷涂成形的绝缘部分2；
(2)将三维实体模型存成stl格式，利用切片软件进行切片，识别各切片层的导电区域1及柔性绝缘区域2；
(3)将每层识别的信息导入本发明所设计的双喷头3D打印机中，双喷头装置中的导电丝材管道输送导电丝材——ABS塑料+碳纳米管混合物(碳纳米管质量分数为8％)至打印喷头，双喷头装置中的柔性绝缘材料管道输送柔性绝缘材料——聚二甲基硅氧烷(PDMS)+固化剂(PDMS与固化剂体积比为1:1)至喷涂喷头；
(4)开启打印机，打印喷头基于三维实体模型的导电区域切片信息进行ABS塑料+碳纳米管混合物的挤出，从而实现导电区域1的成形；喷涂喷头基于三维模型的柔性绝缘区域切片信息，利用喷涂喷头周边的阵列圆孔喷头进行PDMS+固化剂混合物的喷涂，并通过喷涂喷头中心的加热棒对喷涂的PDMS+固化剂进行加热固化，加热温度为100℃，从而实现绝缘区域2的成形。喷头组件进行X向的打印及喷涂，沉积板进行Y向运动以完成每一个切片层的沉积，每完成一切片层的沉积成形，沉积板沿Z轴下降沉积件一个层厚的高度，所述层厚为0.1mm,并进行下一切片层的沉积，从而形成最终结构；
(5)将打印好的柔性超级电容器模型置于沉积室内，通过电解液循环通道进行电解液输送，所述电解液由0.1mol/L的吡咯单体、0.1mol/L的对甲苯磺酸组成，将导电的电子器件部分连接电源负极，另取不溶性阳极同样置于电解液中连接电源正极，所述不溶性阳极采用惰性金属或者石墨，通电后在柔性超级电容器模型导电部分1表面电沉积导电聚合物；
(6)在柔性超级电容器的导电部分1电沉积导电聚合物后，通过蒸馏水循环通道进行蒸馏水的输送，对电沉积导电聚合物后的模型进行冲洗、干燥，再涂敷凝胶态电解质，可获得所需的柔性超级电容器。
实施例2柔性电子电路制备
(1)利用三维建模软件CATIA、Rhino等进行三维模型的建立，模型可分为两部分，由导电丝材挤出成形的导电部分1，由绝缘柔性材料喷涂成形的绝缘部分2；
(2)将三维实体模型存成stl格式，利用切片软件进行切片，识别各切片层的导电区域1及柔性绝缘区域2；
(3)将每层识别的信息导入本发明所设计的双喷头3D打印机中，双喷头装置中的导电丝材管道输送导电丝材：聚醚醚酮(PEEK)+碳纳米管混合物(碳纳米管质量分数为8％)至打印喷头，双喷头装置中的柔性绝缘材料管道输送柔性绝缘材料——聚二甲基硅氧烷(PDMS)+固化剂(PDMS与固化剂体积比为1:1)至喷涂喷头；
(4)开启打印机，打印喷头基于三维实体模型的导电区域切片信息进行PEEK+碳纳米管混合物的挤出，从而实现导电区域1的成形；喷涂喷头基于三维模型的柔性绝缘区域切片信息，利用喷涂喷头周边的阵列圆孔喷头进行PDMS+固化剂混合物的喷涂，并通过喷涂喷头中心的加热棒对喷涂的PDMS+固化剂进行加热固化，加热温度为100℃，从而实现绝缘区域2的成形。喷头组件进行X向的打印及喷涂，沉积板进行Y向运动以完成每一个切片层的沉积，每完成一切片层的沉积成形，沉积板沿Z轴下降沉积件一个层厚的高度，所述层厚为0.1mm，并进行下一切片层的沉积，从而形成最终结构；
(5)将打印好的柔性电子电路模型置于沉积室内，通过电解液循环通道进行电解液输送，所述电解液由40g/L的硝酸银(AgNO3)、200g/L的硫代硫酸钠、40g/L的亚硫酸氢钾组成，将导电的电子器件部分连接电源负极，另取不溶性阳极同样置于电解液中连接电源正极，所述不溶性阳极采用惰性金属或者石墨，通电后在柔性电子电路模型导电部分1表面电沉积金属银。
(6)在柔性电子电路的导电部分1电沉积金属银后，通过蒸馏水循环通道进行蒸馏水的输送，对电沉积金属银后的模型进行冲洗、干燥，以获得所需的柔性电子电路。

Claims (9)

1.一种基于电沉积和双喷头的柔性电子元件3D打印方法，采用基于电沉积和双喷头的柔性电子元件3D打印装置，该装置包括机架、Z轴移动装置、双喷头组件、X轴移动装置、Y轴移动装置、电解液循环通道、沉积室和蒸馏水循环通道，其中Z轴移动装置置于机架内部，X轴移动装置置于机架内部上方，双喷头组件置于X轴移动装置上，Y轴移动装置置于Z轴移动装置内部，沉积室位于机架底部，用于在其内进行电沉积金属或导电聚合物，电解液循环通道与沉积室联通，用于循环供给电解液，蒸馏水循环通道与沉积室联通，用于循环供给蒸馏水，在沉积室内进行清洗；其特征在于，包括下列步骤：
(1)利用三维建模软件设计柔性电子元件模型，模型包括导电的电子元件部分和绝缘的柔性衬底部分；
(2)利用切片软件将基底模型分层切片，识别切片层中导电及绝缘部分的信息；
(3)将每层识别的信息导入基于电沉积和双喷头的柔性电子元件3D打印装置中，所述双喷头组件的打印喷头挤出导电丝材，导电丝材选取热塑性材料中聚乳酸、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯塑料、聚醚醚酮、热塑性聚氨酯的一种以及导电材料碳纳米管、石墨烯的一种进行混合,以及双喷头组件的喷涂喷头进行柔性基底材料：聚二甲基硅氧烷PDMS混合剂的喷涂及固化；
(4)打印喷头及喷涂喷头根据每层的导电部分及绝缘部分信息进行逐层沉积，所述双喷头中的打印喷头挤出导电丝材，根据熔融沉积成形原理形成该层结构中的导电的电子元件部分，所述双喷头的喷涂喷头利用周围的阵列圆孔喷头进行PDMS混合剂的喷涂，并在喷涂喷头中部出口处设有加热棒，对挤出的流动态PDMS混合剂进行加热，使其固化，加热棒的温度范围为90℃～100℃，进而根据墨水直接书写原理形成该层结构中的绝缘的柔性衬底部分,所述层厚为0.1mm，每完成一切片层的沉积成形下降沉积件一个层厚的高度并进行下一切片层的沉积，逐层累积形成最终结构；
(5)将打印好的柔性电子元件模型置于沉积室(7)内，通过电解液循环通道进行电解液输送，将导电的电子元件部分连接电源负极，另取不溶性阳极同样置于电解液中连接电源正极，通电后在柔性电子元件模型导电部分表面电沉积金属或导电聚合物；
(6)通过蒸馏水循环通道进行蒸馏水的输送，对电沉积金属或导电聚合物后的模型进行冲洗、干燥，获得所需的柔性电子元件。
2.根据权利要求1所述的一种基于电沉积和双喷头的柔性电子元件3D打印方法，其特征在于，步骤(3)中碳纳米管质量分数为6％-9％，所述PDMS混合剂选取道康宁SYLGARD184硅橡胶，其包含聚二甲基硅氧烷PDMS和固化剂，经搅拌后均匀混合而成，PDMS与固化剂的混合比例为1：1～10：1。
3.根据权利要求1所述的一种基于电沉积和双喷头的柔性电子元件3D打印方法，其特征在于，步骤(5)中所述电沉积导电聚合物的电解液包括吡咯、添加剂和蒸馏水均匀混合而成，所述电沉积金属的电解液包括金属盐、添加剂、蒸馏水混合而成，所述不溶性阳极采用惰性金属或者石墨。
4.根据权利要求1所述的一种基于电沉积和双喷头的柔性电子元件3D打印方法，其特征在于：所述Z轴移动装置包括Z轴步进电机、光轴、丝杠、Z轴移动块，其中光轴、丝杠与机架固定，Z轴移动块由光轴及丝杠支撑，Z轴步进电机与丝杠相连，Z轴步进电机旋转带动丝杠转动，从而使Z轴移动块沿光轴及丝杠进行Z向运动。
5.根据权利要求1所述的一种基于电沉积和双喷头的柔性电子元件3D打印方法，其特征在于：所述X轴移动装置包括X轴步进电机、光轴、丝杠、双喷头组件，其中，光轴、丝杠与机架固定，双喷头组件由光轴及丝杠支撑，X轴步进电机与丝杠相连，X轴步进电机旋转带动丝杠转动，从而使双喷头组件沿光轴及丝杠进行X向运动。
6.根据权利要求1所述的一种基于电沉积和双喷头的柔性电子元件3D打印方法，其特征在于：所述双喷头组件包括打印喷头、喷涂喷头、喷头滑块、柔性绝缘材料管道、导电丝材管道、加热棒、阵列圆孔喷头，其中导电丝材通过导电丝材管道进入，并由打印喷头挤出，柔性绝缘材料通过柔性绝缘材料管道进入，并由喷涂喷头挤出并固化，喷涂喷头周围的阵列圆形喷头孔进行柔性绝缘材料的喷涂，喷涂喷头中部的加热棒对柔性绝缘材料进行加热，使之固化成型，打印喷头与喷涂喷头固定在喷头滑块上，通过喷头滑块的X向运动进行X轴的移动。
7.根据权利要求1所述的一种基于电沉积和双喷头的柔性电子元件3D打印方法，其特征在于：所述Y轴移动装置包括Y轴步进电机、固定块一、沉积板、沉积板固定螺钉、Y向滑轨、固定块二、固定螺钉、丝杠螺母、滑块、丝杠，其中Y轴步进电机与丝杠相连，Y向滑轨位于丝杠下端，丝杠及Y向滑轨与两侧固定块一、固定块二固定，两侧固定块一、固定块二通过两侧固定螺钉与Z轴移动块内部固定，滑块上端由丝杠支撑，并与丝杠螺母固连，滑块下端由Y向滑轨支撑，呈阶梯轨道状，右侧连接沉积板，沉积板通过固定螺钉与滑块固定，Y轴步进电机旋转，带动丝杠转动，从而使丝杠螺母与滑块沿着Y向滑轨进行Y向运动，并使与滑块固连的沉积板进行Y向的运动。
8.根据权利要求1所述的一种基于电沉积和双喷头的柔性电子元件3D打印方法，其特征在于：所述电解液循环通道，外界电解液经电解液循环通道进行输入及输出，以实现电沉积过程中的电解液的循环供给。
9.根据权利要求1所述的一种基于电沉积和双喷头的柔性电子元件3D打印方法，其特征在于：所述沉积室，经由打印喷头及喷涂喷头挤出的三维实体模型在沉积室内进行金属或导电聚合物的沉积，加入电解液，导电部分连接电源负极，另取不溶性阳极同样置于电解液中连接电源正极，通电后在导电区域进行金属或导电聚合物的沉积；
所述蒸馏水循环通道，经由电沉积后的三维实体模型，在沉积室内进行清洗干燥，蒸馏水通过蒸馏水循环通道进行输送与输出，以实现对模型的清洗干燥，以实现清洗过程中蒸馏水的循环供给。
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