[發(fā)明專利]一種微滴噴射方法及裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710548234.3
• 申請日: 2017-07-06
• 公開（公告）號: CN107138337B
• 公開（公告）日: 2022-11-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 彭文學(xué);劉宏
• 申請（專利權(quán)）人: 合肥銘傳電子科技有限公司
• 主分類號: B05B17/04
• 分類號: B05B17/04;B05B12/06
• 代理公司: 深圳市凱達(dá)知識產(chǎn)權(quán)事務(wù)所 44256
• 代理人: 劉大彎;沈榮彬

本發(fā)明公開了一種微滴噴射裝置，包括制動器、振子、腔體、振桿、噴嘴、外殼；制動器在振子上方，振子和振桿相連，振桿套入腔體內(nèi)；噴嘴和腔體下端相連，振子和腔體上端相連；制動器、振子、腔體、振桿、噴嘴置于外殼內(nèi)部；制動器在PWM信號的驅(qū)動下，推動振桿作間歇性的往復(fù)直線運動關(guān)閉噴嘴或開啟噴嘴；振子在PWM信號的驅(qū)動下帶動振桿作周期性的振蕩運動，將連續(xù)的液體分割成微小的液滴。本發(fā)明通過振桿周期性的振蕩運動，將連續(xù)的液體分割成微小的液滴比現(xiàn)有技術(shù)簡單，且通過推動振桿可以關(guān)閉噴嘴防止液體溢出，從而提高噴射精度。

【技術(shù)領(lǐng)域】

本發(fā)明涉及液體微噴領(lǐng)域，更確切地說是一種微滴噴射方法及裝置。

【背景技術(shù)】

隨著工業(yè)革命的快速發(fā)展，自由成形技術(shù)日益成熟，并被廣泛應(yīng)用于產(chǎn)品設(shè)計、醫(yī)療和工業(yè)生產(chǎn)等領(lǐng)域，取得了巨大的經(jīng)濟(jì)利益。微滴噴射自由成形是自由成形技術(shù)的一個重要分支，其成形原理主要基于液滴噴射，即通過外力迫使成形材料以微細(xì)液滴的形式從噴嘴噴射到底材上，形成二維圖文或者三維實體。根據(jù)噴射出來的液滴狀態(tài)，微滴噴射自由成形系統(tǒng)可以分為連續(xù)式和按需式兩類。當(dāng)控制器發(fā)出一次噴射信號后，連續(xù)式噴射系統(tǒng)的噴頭能夠不斷地噴射出由液滴構(gòu)成的液滴串，而按需式噴頭則只能噴射出一滴主液滴以及伴隨產(chǎn)生的尾液滴或者若干個分裂的衛(wèi)星滴。

微滴噴射自由成形集分辨率高，噴射頻率快，能實現(xiàn)高精度的噴射容積，超微細(xì)控制和結(jié)構(gòu)緊湊，集成度高等特點于一身，現(xiàn)已從常規(guī)的圖形印刷擴(kuò)展到很多新的工程領(lǐng)域，如：細(xì)胞打印,集成電路印刷，噴印電子元器件，制作新功能材料和生物醫(yī)藥等。

當(dāng)前微滴噴射技術(shù)存在的額外液滴被認(rèn)為是微滴噴射的一種不穩(wěn)定現(xiàn)象，給微滴噴射帶來很多不可控的因素，影響了微滴噴射的精度。如被噴射物體在移動過程中，微滴噴射裝備不能有效控制液滴，導(dǎo)致噴射的液滴不均勻。

本發(fā)明在被噴射物體移動時通過推桿準(zhǔn)確關(guān)閉噴嘴，從而避免額外液滴噴出。同時通過推桿的震動把連續(xù)的液體分割成細(xì)小液滴。該發(fā)明解決了微滴噴射額外液滴的問題，提高了微滴噴射精度。

【發(fā)明內(nèi)容】

針對上述缺陷，本發(fā)明提供了一種微滴噴射裝置，所述裝置包括制動器、振子、腔體、振桿、噴嘴、外殼；所述制動器在所述振子上方，所述振子和所述振桿相連，所述振桿套入腔體內(nèi)；所述噴嘴和所述腔體下端相連；所述制動器、所述振子、所述腔體、所述振桿、所述噴嘴置于所述外殼內(nèi)部；所述制動器在PWM信號的驅(qū)動下，推動振桿作間歇性的往復(fù)直線運動關(guān)閉所述噴嘴或開啟所述噴嘴；所述振子在PWM信號的驅(qū)動下帶動振桿作周期性的振蕩運動，將連續(xù)的液體分割成微小的液滴。

可選地，所述振桿下端為圓錐形，所述噴嘴內(nèi)部為圓錐形；當(dāng)所述振桿關(guān)閉所述噴嘴時，所述振桿下端能夠完全閉合所述噴嘴內(nèi)部。

可選地，所述振子下方裝有一彈簧；當(dāng)驅(qū)動制動器的PWM信號停止時，所述彈簧推動振桿向上運動，打開所述噴嘴。

可選地，所述振桿和所述腔體相連處裝有一個密封圈，用于防止腔體內(nèi)的液體溢出。

可選地，所述腔體的腔壁開有一個圓孔，用于連接供液管道；所述供液管道用于輸入液體到腔體內(nèi)。

本發(fā)明還提供了一種微滴噴射方法，所述微滴噴射方法包括：

根據(jù)噴射線型，處理器輸出兩路頻率、相位和脈寬均可連續(xù)調(diào)節(jié)的PWM信號，所述兩路PWM信號通過放大電路放大后分別施加于振子和制動器；所述振子在所述PWM信號的驅(qū)動下帶動振桿作周期性的振蕩運動，將液體分割成一個個微小的液滴，噴射在移動的物件上；所述制動器在所述PWM信號的驅(qū)動下推動振桿作間歇性的往復(fù)直線運動，推動振桿關(guān)閉和打開噴嘴。

可選地，當(dāng)施加于所述制動器的PWM信號正向最強(qiáng)時，所述制動器前向運動到頂點，推動振桿關(guān)閉噴嘴，停止噴射液滴；當(dāng)施加于所述制動器的PWM信號反向最強(qiáng)時，所述制動器返回，拉動振桿打開噴嘴，開始噴射液滴。