[發明專利]一種納米銀噴墨打印墨滴邊界對齊優化方法及打印機

有效

• 申請號: 201710598115.9
• 申請日: 2017-07-20
• 公開（公告）號: CN107554076B
• 公開（公告）日: 2019-09-20
• 發明（設計）人: 黃進;孟凡博;王建軍;趙家勇;劉大川;趙鵬兵
• 申請（專利權）人: 西安電子科技大學
• 主分類號: B41J2/11
• 分類號: B41J2/11;B41J2/045
• 代理公司: 西安長和專利代理有限公司 61227
• 代理人: 黃偉洪

本發明屬于噴墨打印微制造技術領域，公開了一種納米銀噴墨打印墨滴邊界對齊優化方法及打印機，包括：根據測量不同壓電噴頭負壓值與噴出納米銀墨滴半徑的關系，擬合獲得負壓與墨滴間距的關系方程；將在計算機中確定模型表面打印模型中的待打印部分，將待打印部分分離，保存成STL格式；根據帶有噴射區間指令的G代碼，計算開始打印起始坐標和打印區間長度，根據墨滴半徑對打印長度進行墨滴半徑補償，并存入打印長度變量中；根據優化的打印長度和墨滴半徑確定打印時墨滴間距，進行墨滴落點初規劃；打印導電圖形表面；將所有執行代碼執行完成，獲得導電圖形。根據不同基材，調整負壓以改變墨滴大小來適應基材，有效提高導電圖形邊界整齊度。

技術領域

本發明屬于噴墨打印微制造技術領域，尤其涉及一種納米銀噴墨打印墨滴邊界對齊優化方法及打印機。

背景技術

三維打印技術以計算機三維設計模型為藍本，通過軟件分層離散和數控成型系統，利用激光束、熱熔噴嘴等方式將金屬粉末、陶瓷粉末、塑料、細胞組織等特殊材料進行逐層堆積黏結，最終疊加成型，制造出實體產品。3D打印技術在重建物體的幾何形狀和機能上已經獲得一定的水平，幾乎任何靜態的形狀都可以被打印出來。數字化制造模式不需要復雜的工藝、不需要龐大的機床、不需要眾多的人力，直接從計算機圖形數據中便可生成任何形狀的零件，使生產制造變得快速簡捷。壓電噴頭噴墨打印是目前最為成熟的噴墨打印方式之一，通過計算機給噴頭發出脈沖指令，驅動壓電噴頭根據指令在表面噴出納米銀墨滴構成導電圖形。邊界整齊度是判斷一個導電圖形質量好壞的重要判據，傳統噴墨打印中采用固定的墨滴間距，也就是根據需要按照固定時間或者固定步長，給予壓電噴頭激勵信號，在基材上留下固定步長的墨滴，組合形成模型圖案，但是由于單條執行指令的打印區間長度很難為墨滴間距的整數倍，當壓電噴頭執行完整數倍的打印長度后，會留下不足一個步長的區間無法觸發噴頭打印，這樣會在打印結束后的整體模型圖案邊界上產生參差不齊的缺口，大大影響打印圖形的邊界整齊度，多數廠家通過提高打印分辨率來弱化這一問題，這樣從視覺上可以有效提高整齊度，但是高分別率意味著需要更緊密的路徑規劃和更小的墨滴間距，會大大提高打印成本和打印時間，這時急需一種邊界對齊解決方法從根本上解決邊界不齊的問題。

綜上所述，現有技術存在的問題是：傳統噴墨打印由于打印區間長度很難為墨滴間距的整數倍，每次產生誤差，大大影響打印圖形的邊界整齊度。

發明內容

針對現有技術存在的問題，本發明提供了一種納米銀噴墨打印墨滴邊界對齊優化方法及打印機。

本發明是這樣實現的，一種納米銀噴墨打印墨滴邊界對齊優化方法，所述納米銀噴墨打印墨滴邊界對齊優化方法包括以下步驟：

步驟一，根據測量不同壓電噴頭負壓值與噴出納米銀墨滴半徑的關系，擬合獲得負壓與墨滴間距的關系方程；

步驟二，將在計算機中確定模型表面打印模型中的待打印部分，將待打印部分分離，保存成STL格式；將曲面表面打印模型中的待打印曲面進行數據處理，將原模型分成多個三角形，根據不同基材表面調節負壓選擇相應墨滴半徑，并根據墨滴半徑相應步距進行路徑規劃生成帶有噴射區間指令的G代碼；

步驟三，根據帶有噴射區間指令的G代碼，計算開始打印起始坐標和打印區間長度，根據墨滴半徑對打印長度進行墨滴半徑補償，并存入打印長度變量中；

步驟四，根據優化出來的打印長度和墨滴半徑確定打印時墨滴間距，進行墨滴落點初規劃，根據非整數倍步長的剩余打印區的大小從新微調墨滴間距，提高導電圖形邊界整齊度；

步驟五，打印導電圖形表面；

步驟六重復步驟三到步驟五，將所有執行代碼執行完成，最終獲得導電圖形，結束打印。

進一步，所述步驟一中負壓與墨滴半徑關系為：