CN112122614A - 一种基于自激发静电场驱动喷射沉积3d打印装置、工作方法及其应用 - Google Patents

一种基于自激发静电场驱动喷射沉积3d打印装置、工作方法及其应用 Download PDF

Info

Publication number
CN112122614A
CN112122614A CN202010956597.2A CN202010956597A CN112122614A CN 112122614 A CN112122614 A CN 112122614A CN 202010956597 A CN202010956597 A CN 202010956597A CN 112122614 A CN112122614 A CN 112122614A
Authority
CN
China
Prior art keywords
printing
nozzle
substrate
power supply
alternating current
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202010956597.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN112122614B (zh
Inventor
张广明
王智
兰红波
黄辉
彭子龙
赵佳伟
宋道森
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Qingdao University of Technology
Original Assignee
Qingdao University of Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Qingdao University of Technology filed Critical Qingdao University of Technology
Priority to CN202010956597.2A priority Critical patent/CN112122614B/zh
Publication of CN112122614A publication Critical patent/CN112122614A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN112122614B publication Critical patent/CN112122614B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F3/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
    • B22F3/22—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces for producing castings from a slip
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F3/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
    • B22F3/003—Apparatus, e.g. furnaces
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F3/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
    • B22F3/10—Sintering only
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F5/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the special shape of the product
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
    • B33Y10/00—Processes of additive manufacturing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
    • B33Y30/00—Apparatus for additive manufacturing; Details thereof or accessories therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
    • B33Y80/00—Products made by additive manufacturing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82—NANOTECHNOLOGY
    • B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y30/00—Nanotechnology for materials or surface science, e.g. nanocomposites

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing Of Printed Wiring (AREA)
  • Ink Jet Recording Methods And Recording Media Thereof (AREA)
  • Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)

Abstract

本发明公开了一种自激发静电场驱动喷射沉积3D打印装置及打印超细银网格的应用，其突破了现有材料喷射沉积3D打印在喷嘴材质、衬底材质、打印稳定性等方面的限制。整个系统只有一个电极，铜箔贴片与交流电源相连作为提取电极并且紧紧贴附缠绕在玻璃喷嘴肩部，铜箔贴片的参数由有限元模拟优化以提供最佳的电场聚焦效果，使在电压较小情况下就能获得足够强度的电场。电源没有与材料接触，仅依靠静电感应形成的电场力完成材料喷射，整个打印过程不受残余电荷干扰，实现在超高分辨率情况下的稳定打印。在以高粘度纳米银浆作为打印材料时，实现了纳米银颗粒的单排定向排列，并且具有很大的高宽比，在单层银线线宽为3μm时，高宽比仍可达到0.44。

Description

一种基于自激发静电场驱动喷射沉积3D打印装置、工作方法 及其应用
技术领域
本发明涉及3D打印技术领域，特别涉及一种基于自激发静电场驱动喷射沉积3D打印装置、工作方法及其应用。
背景技术
材料喷射沉积3D打印是基于微滴喷射原理选择性沉积成形材料的一种增材制造方法，目前国际上已经提出多种材料喷射沉积3D打印技术，主要包括喷墨打印、气溶胶喷射、聚合物喷射、纳米颗粒喷射技术等。但是，这些技术在制作银网格透明电极时都有一定的缺陷。例如，喷墨打印目前面临分辨率低的问题，线宽大于20μm，不能满足触控屏、OLED等诸多领域对于透明电极的要求，而且打印材料粘度受限，粘度通常被限定在30cP以下，无法实现高粘度、高银含量纳米银浆的打印；气溶胶打印虽然在打印精度，目前最高分辨率为5μm和打印材料粘度低于2500cP，有了很大的提高，但是现有的精度无法满足OLED、触控屏等高分辨率透明电极的要求(线宽一般低于5μm以下，最小线宽低于2μm)，并且设备成本非常高、打印材料受限；聚合物喷射技术打印精度低(线宽大于16μm)且打印材料仅限于树脂；纳米颗粒喷射技术在制造过程中需要使用高温(300℃)将粘合剂蒸发，但是柔性透明电极经常使用的衬底PET只能承受120℃-150℃。
电流体动力喷射打印亦称为电喷印，是基于电流体动力学的微液滴喷射成形沉积技术。其基本原理是在导电喷嘴(第一电极)和导电基板(第二电极)之间施加高压脉冲电源，利用在喷嘴和基板之间形成的强电场力将流体从喷嘴口拉出形成泰勒锥，由于喷嘴具有较高的电势，喷嘴处的流体会受到电致切应力的作用，当局部电荷斥力超过液体表面张力后，带电流体从喷嘴处喷射，形成极细的射流(射流直径通常比喷嘴尺寸小1-2个数量级)，微液滴喷射沉积在打印床之上，形成设定的形状。因为使用电流体动力喷射打印技术制作银网格时，能够显著提高打印结果的分辨率，并且可供打印的材料种类广泛，所以该技术已经广泛引用于有机太阳能电池、高清显示、生物工程等诸多领域，显示出较好的工业化应用前景。
与其它材料喷射沉积3D打印技术相比，尽管电流体动力喷射3D打印在诸多方面具有非常显著和突出的优势，但是仍然存在许多的不足和局限性，主要包括：(1)喷嘴材料受限，电喷印要求喷嘴具有导电性(其作为第一电极)，然而喷嘴内径大小仍然是限制打印结果分辨率的主要因素，在要求超细线宽(小于5微米)时需要使用玻璃(绝缘)喷嘴，并且玻璃喷嘴需要进行喷金处理，但是玻璃喷嘴在实验中容易堵塞或破损，这增加实验成本降低效率；(2)由于导电喷嘴直接与电源相连，如果打印材料导电性较好(或者为金属材料)，射流中含有大量残余电荷，在沉积到衬底之后，电荷会影响衬底表面静电场，与后续飞行中的液滴之间产生库伦斥力，难以实现在高分辨率情况下的稳定打印，特别是绝缘衬底，残余电荷会在衬底上保留很长时间；(3)接收衬底(基材)材料受限，接收衬底(基材)作为第二电极，通常要求衬底具有导电性，在非导电衬底上打印时面临诸多限制，需要一些特殊处理。
专利(申请号201710528176.8)公开了一种电场驱动喷射沉积3D打印装置，该方法仅使用一个接电的环形提取电极提供所需电场，不需要接地的对电极，并且环形电极不与喷嘴直接接触，突破了现有材料喷射沉积3D打印在打印材料、喷嘴材质、衬底材质等方面的限制，但在使用时，依旧存在一些问题，(1)该方法虽要求确保环形电极与喷嘴同心，然而在实际使用中难以保证高精度同心，因此，两者的圆度和同心度都会影响高精度打印时电场的稳定性，进而影响打印结果精度；(2)申请人发现由于提取电极为平板型电极，中心设置为圆形通孔，其壁厚即外径和中心圆孔之间的距离较大，并且提取电极的内径与喷嘴外壁不贴合，导致电场聚焦效果不理想，且喷嘴正下方的电场强度较低，影响高精度打印的高稳定电场需求。
发明内容
为克服上述缺陷，本发明提供了一种基于自激发静电场驱动喷射沉积3D打印装置，其特征是，该装置包括X-Y工作台，打印平台，接收衬底，提取电极，喷嘴，交流电源，Z向工作台，喷头固定架，储料筒，精密调压阀，精密注射泵，喷嘴与储料筒组成打印喷头，提取电极、打印喷头、喷头固定架组成喷射单元，打印平台置于X-Y工作台上，接收衬底置于打印平台之上,并通过真空吸附或电磁吸附方式固定在打印平台上，喷射单元与Z向工作台相连接,并置于打印平台的正上方，喷嘴安装在储料筒下端，打印喷头通过喷头固定架安装在Z向工作台上，精密调压阀第一端与压缩空气相连接,第二端与打印喷头的储料筒相连接，精密注射泵与打印喷头的储料筒相连接；铜箔贴片紧紧贴附缠绕固定在玻璃喷嘴肩部，铜箔贴片连接交流电源作为提取电极，且整个系统只有一个电极，所述铜箔贴片的厚度为35μm-105μm，高度为1mm-3mm，与衬底距离0.5mm-2.5mm。
另一方面，本发明还提供了一种基于自激发静电场驱动喷射沉积3D打印装置的工作方法，其特征在于：
步骤1：制作内径为10-50μm喷嘴，使用拉针器、锻针仪、玻璃毛细管制作针颈长度相同的玻璃喷嘴，喷嘴安装于喷头上；
步骤2：打印初始化，将打印材料装入储料筒内，喷嘴移动到初始打印位置，设定喷嘴与衬底之间的距离为0.03mm-0.1mm；
步骤3：开始打印工作，开启交流电源、精密调压阀和精密注射泵，所述交流电源为正弦交流电，其输出电压范围为300-800V，输出脉冲频率范围为1-800Hz，占空比为50％，提取电极和接收衬底之间形成电场，在背压作用下，打印材料流至喷嘴处形成泰勒锥，进而喷射至接收衬底表面，在交流电源的一个周期内，正电压激发产生带正电荷的打印材料微液滴，负电压激发产生带负电荷的打印材料微液滴，沉积在衬底后相邻带电打印材料微液滴接触，正负电荷中和，移动衬底，移动速度为0.1mm/s-5mm/s，交流脉冲电源下一个脉冲周期继续重复正、负电荷打印材料微液滴交替沉积，二维工作台按设定路径运动，完成最终的打印过程；
步骤4：关闭交流电源、精密调压阀、精密注射泵，X-Y工作台、Z向工作台回到原始工位，从打印平台上取下打印制件。
作为优选，所述打印材料为纳米银浆料，主要成分为平均直径300nm的球状银颗粒，固含量60wt.％-80wt.％，浆料黏度为1300-2400cP·s。
作为优选，打印流量0.03-0.3nl/s。
作为优选，打印制件在烧结炉中进行烧结，将烧结炉加热到120-150℃，将打印制件在烧结炉中保温5-10min。
作为优选，所述衬底为刚性或者柔性的绝缘衬底，优选玻璃或PET。
另一方面，本发明还提供了一种基于自激发静电场驱动喷射沉积3D打印装置的工作方法在打印银网格的应用。
进一步地，打印的银网格单层银线宽3μm，高宽比为0.44，同时实现了单排纳米银粒子的定向排列。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
(1)本发明以一种独有的提取电极制作方式代替中心设有圆形通孔的平板型电极，通过本发明特定的优化后的提取电极，直接与交流电源相连，无需电源固定架，通电后与衬底发生静电感应生成的电场，使喷嘴尖端处场强显著提高，且不受残余电荷影响；反复实验确定了最优的铜箔贴片的长度，厚度，以及衬底距离，保证在同一电压下提供最优的电场聚焦效果和打印稳定性，只需较小的电压就能提供足够的电场强度，增加操作过程的稳定性，使用该装置成功实现了单层银线宽3μm，高宽比为0.44的银网格的稳定打印，同时实现了单排纳米银粒子的定向排列，这是现有技术中难以实现的。
(2)提取电极制作简单，仅以缠绕的方式就可以保证与喷嘴同心，保证实验准确性，且在实验中方便更换。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。
图1是本发明所述的基于自激发静电场驱动喷射沉积3D打印装置的结构示意图，图中1X-Y工作台，2打印平台，3接收衬底，4提取电极，5喷嘴，6交流电源，7Z向工作台，8喷头固定架，9储料筒，10精密调压阀，1001第一端，1002第二端，11精密注射泵；
图2是本发明所述的基于自激发静电场驱动喷射沉积3D打印装置电场生成结构局部放大示意图；
图3是本发明所述自激发静电场驱动喷射沉积3D打印装置中玻璃喷嘴示意图；
图4是本发明所述自激发静电场驱动喷射沉积3D打印装置交流电源正压与负压条件下衬底与泰勒锥电荷分布示意图；
图5是实施例1打印的单排银颗粒定向排列结果；
图6是实施例2打印的银网格制件示意图；
图7是实施例2打印网格烧结后的线宽3μm，高宽比0.44的银线。
具体实施方式
下面将结合附图和实施例，对本发明作进一步地详细说明。
实施例1
打印材料为纳米银浆，主要参数为平均直径300nm的球状银颗粒，固含量60wt.％，黏度为1300cP·s；银浆由有机溶剂、增稠剂、表面活性剂和弥散分布的纳米银颗粒组成；提取电极厚度35μm，高度1mm，与衬底距离2.5mm,衬底材料为PET。
具体的工作方法如下：
步骤1：制作内径为15μm喷嘴，使用拉针器、锻针仪、玻璃毛细管制作针颈长度相同的玻璃喷嘴，喷嘴安装于喷头上；
步骤2：打印初始化，将纳米银浆装入储料筒内，X-Y工作台、Z向工作台从原位移动到打印工位，使固定在Z向工作台上打印喷头喷嘴的最下端移动到距离接收衬底的预先设置的高度0.03mm，交流电源与铜箔贴片相连。
步骤3：开启电源、精密调压阀、精密注射泵(流量0.03nl/s),设置电源600v，电源频率500Hz；在背压的作用下，储料筒中的液体达到喷嘴位置，形成半月形的弯液面，在提取电极上施加交流高压，提取电极与接收衬底之间形成电场，诱导电荷在喷嘴处聚集并相互排斥，强电场力使喷嘴处液体形成泰勒锥，当电场力与气体背压之和大于表面张力和黏度力之和，液滴自泰勒锥尖端喷射而出，其中在交流电源的一个周期内，正电压激发产生带正电荷的打印材料微液滴，负电压激发产生带负电荷的打印材料微液滴，沉积在衬底后相邻带电打印材料微液滴接触，正负电荷中和，以1mm/s的速度移动衬底，交流脉冲电源下一个脉冲周期继续重复正、负电荷打印材料微液滴交替沉积,结合X-Y工作台按设定路径运动，喷射的液体固化沉积在接收衬底上；
步骤4：关闭交流电源、精密调压阀、精密注射泵等，X-Y工作台、Z向工作台回到原始工位，从打印平台上取下打印制件；
步骤5：将烧结炉加热到120℃，随后将单线银打印制件放入烧结炉内保温5min，取出制得单排银颗粒定向序列。
实施例2
打印材料为纳米银浆，主要参数为平均直径300nm的球状银颗粒，固含量80wt.％，黏度为2400cP·s；银浆由有机溶剂、增稠剂、表面活性剂和弥散分布的纳米银颗粒组成；提取电极厚度35μm，高度1mm，与衬底距离2.5mm，衬底材料为玻璃。
具体的工作方法如下：
步骤1：制作内径为30μm喷嘴，使用拉针器、锻针仪、玻璃毛细管制作针颈长度相同的玻璃喷嘴，喷嘴安装于喷头上；
步骤2：打印初始化，将纳米银浆装入储料筒内，X-Y工作台、Z向工作台从原位移动到打印工位，使固定在Z向工作台上打印喷头喷嘴的最下端移动到距离接收衬底的预先设置的高度0.03mm，交流电源与铜箔贴片相连。
步骤3：开启电源、精密调压阀、精密注射泵(流量0.08nl/s),设置电源600v，电源频率500Hz；在背压的作用下，储料筒中的液体达到喷嘴位置，形成半月形的弯液面，在提取电极上施加交流高压，提取电极与接收衬底之间形成电场，诱导电荷在喷嘴处聚集并相互排斥，强电场力使喷嘴处液体形成泰勒锥，当电场力与气体背压之和大于表面张力和黏度力之和，液滴自泰勒锥尖端喷射而出，其中在交流电源的一个周期内，正电压激发产生带正电荷的打印材料微液滴，负电压激发产生带负电荷的打印材料微液滴，沉积在衬底后相邻带电打印材料微液滴接触，正负电荷中和，以1mm/s的速度移动衬底，交流脉冲电源下一个脉冲周期继续重复正、负电荷打印材料微液滴交替沉积,结合X-Y工作台按设定路径运动，喷射的液体固化沉积在接收衬底上；
步骤4：关闭交流电源、精密调压阀、精密注射泵等，X-Y工作台、Z向工作台回到原始工位，从打印平台上取下打印制件；
步骤5：将烧结炉加热到120℃，随后将银网格打印制件放入烧结炉内保温5min，取出制得银网格透明电极，得到的透明电极的线宽为3μm，高宽比0.44。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种基于自激发静电场驱动喷射沉积3D打印装置，其特征在于：该装置包括X-Y工作台，打印平台，接收衬底，提取电极，喷嘴，交流电源，Z向工作台，喷头固定架，储料筒，精密调压阀，精密注射泵，喷嘴与储料筒组成打印喷头，提取电极、打印喷头、喷头固定架组成喷射单元，打印平台置于X-Y工作台上，接收衬底置于打印平台之上,并通过真空吸附或电磁吸附方式固定在打印平台上，喷射单元与Z向工作台相连接,并置于打印平台的正上方，喷嘴安装在储料筒下端，打印喷头通过喷头固定架安装在Z向工作台上，精密调压阀第一端与压缩空气相连接,第二端与打印喷头的储料筒相连接，精密注射泵与打印喷头的储料筒相连接；铜箔贴片紧紧贴附缠绕固定在玻璃喷嘴肩部，铜箔贴片连接交流电源作为提取电极，且整个系统只有一个电极，所述铜箔贴片的厚度为35μm-105μm，高度为1mm-3mm，与衬底距离0.5mm-2.5mm。
2.根据权利要求1所述的一种基于自激发静电场驱动喷射沉积3D打印装置的工作方法，其特征在于：
步骤1：制作内径为10-50μm喷嘴，使用拉针器、锻针仪、玻璃毛细管制作针颈长度相同的玻璃喷嘴，喷嘴安装于喷头上；
步骤2：打印初始化，将打印材料装入储料筒内，喷嘴移动到初始打印位置，设定喷嘴与衬底之间的距离为0.03mm-0.1mm；
步骤3：开始打印工作，开启交流电源、精密调压阀和精密注射泵，所述交流电源为正弦交流电，其输出电压范围为300-800V，输出脉冲频率范围为1-800Hz，占空比为50％，提取电极和接收衬底之间形成电场，在背压作用下，打印材料流至喷嘴处形成泰勒锥，进而喷射至接收衬底表面，在交流电源的一个周期内，正电压激发产生带正电荷的打印材料微液滴，负电压激发产生带负电荷的打印材料微液滴，沉积在衬底后相邻带电打印材料微液滴接触，正负电荷中和，移动衬底，移动速度为0.1mm/s-5mm/s，交流脉冲电源下一个脉冲周期继续重复正、负电荷打印材料微液滴交替沉积，二维工作台按设定路径运动，完成最终的打印过程；
步骤4：关闭交流电源、精密调压阀、精密注射泵，X-Y工作台、Z向工作台回到原始工位，从打印平台上取下打印制件。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：所述打印材料为纳米银浆料，主要成分为平均直径300nm的球状银颗粒，固含量60wt.％-80wt.％，黏度为1300-2400cP·s。
4.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于：打印材料的打印流量为0.03-0.3nl/s。
5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：打印制件在烧结炉中进行烧结，将烧结炉加热到120-150℃，将打印制件在烧结炉中保温5-10min。
6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：所述衬底为刚性或者柔性的绝缘衬底，优选玻璃或PET。
7.根据权利要求2-6任一项所述的一种基于自激发静电场驱动喷射沉积3D打印装置的工作方法在打印银网格的应用。
8.根据权利要求7所述的应用，打印的银网格单层银线宽3μm，高宽比为0.44，同时实现了单排纳米银粒子的定向排列。
CN202010956597.2A 2020-09-12 2020-09-12 一种基于自激发静电场驱动喷射沉积3d打印装置、工作方法及其应用 Active CN112122614B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010956597.2A CN112122614B (zh) 2020-09-12 2020-09-12 一种基于自激发静电场驱动喷射沉积3d打印装置、工作方法及其应用

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010956597.2A CN112122614B (zh) 2020-09-12 2020-09-12 一种基于自激发静电场驱动喷射沉积3d打印装置、工作方法及其应用

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN112122614A true CN112122614A (zh) 2020-12-25
CN112122614B CN112122614B (zh) 2022-09-27

Family

ID=73846185

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010956597.2A Active CN112122614B (zh) 2020-09-12 2020-09-12 一种基于自激发静电场驱动喷射沉积3d打印装置、工作方法及其应用

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112122614B (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113108834A (zh) * 2021-04-06 2021-07-13 北京工业大学 基于电流测量和光学颗粒计数的静电喷射状态检测方法
CN113907058A (zh) * 2021-09-08 2022-01-11 安徽农业大学 一种基于流动聚焦的农药喷雾装置及其操作方法
CN114559050A (zh) * 2022-02-22 2022-05-31 湖南大学 一种银电极打印方法及设备
CN114589916A (zh) * 2022-01-18 2022-06-07 北京工业大学 高分辨电场辅助熔融沉积直写初始打印参数设置方法

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1827382A (zh) * 2005-02-16 2006-09-06 精工爱普生株式会社 液体喷射装置以及支承部件单元
US20140158399A1 (en) * 2012-12-11 2014-06-12 Kurt Ulmer Electrohydrodynamic (EHD) Printing for the Defect Repair of Contact Printed Circuits
CN106218220A (zh) * 2016-07-26 2016-12-14 珠海纳金科技有限公司 基于静电喷射技术在不导电基材上实现印刷的方法及设备
CN107214945A (zh) * 2017-06-30 2017-09-29 青岛理工大学 一种电场驱动喷射沉积3d打印装置及其工作方法
CN108859098A (zh) * 2018-05-11 2018-11-23 青岛理工大学 一种超细、大高宽比网格透明电极的制备方法
CN109041563A (zh) * 2018-09-03 2018-12-18 青岛理工大学 利用3d打印制造柔性透明电磁屏蔽膜方法
CN109688715A (zh) * 2019-01-28 2019-04-26 西安工程大学 静电纺丝与化学沉积技术制备柔性导电线路的方法及装置
CN109723569A (zh) * 2018-12-20 2019-05-07 中国人民解放军战略支援部队航天工程大学 用于研究等离子体增强射流掺混的剪切式矩形喷嘴装置

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1827382A (zh) * 2005-02-16 2006-09-06 精工爱普生株式会社 液体喷射装置以及支承部件单元
US20140158399A1 (en) * 2012-12-11 2014-06-12 Kurt Ulmer Electrohydrodynamic (EHD) Printing for the Defect Repair of Contact Printed Circuits
CN106218220A (zh) * 2016-07-26 2016-12-14 珠海纳金科技有限公司 基于静电喷射技术在不导电基材上实现印刷的方法及设备
CN107214945A (zh) * 2017-06-30 2017-09-29 青岛理工大学 一种电场驱动喷射沉积3d打印装置及其工作方法
CN108859098A (zh) * 2018-05-11 2018-11-23 青岛理工大学 一种超细、大高宽比网格透明电极的制备方法
CN109041563A (zh) * 2018-09-03 2018-12-18 青岛理工大学 利用3d打印制造柔性透明电磁屏蔽膜方法
CN109723569A (zh) * 2018-12-20 2019-05-07 中国人民解放军战略支援部队航天工程大学 用于研究等离子体增强射流掺混的剪切式矩形喷嘴装置
CN109688715A (zh) * 2019-01-28 2019-04-26 西安工程大学 静电纺丝与化学沉积技术制备柔性导电线路的方法及装置

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ZHU XIAOYANG等: "Fabrication of High-Performance Silver Mesh for Transparent Glass Heaters via Electric-Field-Driven Microscale 3D Printing and UV-Assisted Microtransfer.", 《ADVANCED MATERIALS》 *
江彬: "《最新电力避雷器优化设计与制作新技术及相关技术标准实用手册 第2卷》", 30 November 2007, 科技出版社 *

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113108834A (zh) * 2021-04-06 2021-07-13 北京工业大学 基于电流测量和光学颗粒计数的静电喷射状态检测方法
CN113108834B (zh) * 2021-04-06 2022-08-02 北京工业大学 基于电流测量和光学颗粒计数的静电喷射状态检测方法
CN113907058A (zh) * 2021-09-08 2022-01-11 安徽农业大学 一种基于流动聚焦的农药喷雾装置及其操作方法
CN114589916A (zh) * 2022-01-18 2022-06-07 北京工业大学 高分辨电场辅助熔融沉积直写初始打印参数设置方法
CN114589916B (zh) * 2022-01-18 2023-11-10 北京工业大学 高分辨电场辅助熔融沉积直写初始打印参数设置方法
CN114559050A (zh) * 2022-02-22 2022-05-31 湖南大学 一种银电极打印方法及设备

Also Published As

Publication number Publication date
CN112122614B (zh) 2022-09-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN112122614B (zh) 一种基于自激发静电场驱动喷射沉积3d打印装置、工作方法及其应用
CN107214945B (zh) 一种电场驱动喷射沉积3d打印装置及其工作方法
CN112917893B (zh) 一种单平板电极电场驱动喷射沉积微纳3d打印装置
CN113997561B (zh) 一种单平板电极电场驱动多喷头喷射沉积微纳3d打印装置
Khan et al. Direct patterning and electrospray deposition through EHD for fabrication of printed thin film transistors
CN102275386B (zh) 一种电流体动力喷印同轴喷头及其应用
CN112895426B (zh) 一种单平板电极电场驱动喷射沉积微纳3d打印方法
CN108656524A (zh) 一种集成喷头电场驱动喷射微纳3d打印装置及其工作方法
RU2505416C2 (ru) Струйная печать функциональными чернилами с наночастицами
CN203782282U (zh) 一种静电纺丝装置
CN112874165B (zh) 一种等离子微束同轴电极化诱导电喷打印装置及喷印方法
CN103464319B (zh) 二段电场结构静电喷射系统及阵列与使用方法
CN100569520C (zh) 整体转印喷墨喷嘴板及制造其的方法
US11559944B2 (en) High resolution electrohydrodynamic three-dimensional printing of high viscosity materials
Choi et al. Electrohydrodynamic inkjet-micro pattern fabrication for printed electronics applications
CN114475015A (zh) 聚焦电场结构静电喷射直写系统及直写方法
WO2014179361A1 (en) System and method for high-voltage ac-powered electrospray
CN203578051U (zh) 二段电场结构静电喷射系统及阵列
CN205344115U (zh) 一种阵列化电流体喷印喷头
Kim et al. On-demand electrohydrodynamic jetting with meniscus control by a piezoelectric actuator for ultra-fine patterns
Yuan et al. Fine droplet generation using tunable electrohydrodynamic pulsation
KR20170056348A (ko) 박막 형성 장치 및 이를 이용한 유기 발광 소자의 제조 방법
CN110681505B (zh) 一种电喷雾装置
RU200333U1 (ru) Прецизионный экструдер для 3d печати
CN113560058B (zh) 一种稳定多股射流模式的阵列集成静电雾化装置及实验系统

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant