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本发明提供一种基于超临界流体3D电沉积加工装置及方法，装置包括二氧化碳气瓶、高压泵、数控控制器、反应器、移动阳极组件、移动阴极组件、直流电源和作为被加工零部件的阴极基体；反应器内设机械搅拌器；移动阳极组件包括Z向直线电机、驱动丝杠、阳极连接杆和移动阳极；移动阴极组件包括X向和Y向的直线电机、导轨、移动块以及夹具；使用时，移动阳极和阴极基体分别与直流电源的正负极电连接。加工方法主要包括阴极基体预先化学镀处理、安装阴极基体、制备超临界流体、电沉积加工及后处理等步骤。本发明能有效提高电沉积速度、改善沉积质量、在三维空间通过电沉积制备复杂、精密金属零部件，拓宽了电沉积技术应用领域。