[發(fā)明專利]一種單平板電極電場驅(qū)動噴射沉積微納3D打印裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110077311.8
• 申請日: 2021-01-20
• 公開（公告）號: CN112917893B
• 公開（公告）日: 2022-07-05
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 蘭紅波;曹輝;張廣明;朱曉陽;楊建軍;賀健康;李滌塵;于志浩;許權(quán);趙佳偉
• 申請（專利權(quán)）人: 青島理工大學(xué);青島五維智造科技有限公司
• 主分類號: B29C64/106
• 分類號: B29C64/106;B29C64/20;B29C64/329;C12M1/00;B33Y30/00;B33Y40/00
• 代理公司: 濟(jì)南圣達(dá)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37221
• 代理人: 祖之強(qiáng)

1.一種單平板電極電場驅(qū)動噴射沉積微納3D打印裝置，其特征在于：

包括：打印噴頭、任意材質(zhì)的打印噴嘴、任意材質(zhì)的打印基材、平板電極、打印平臺、信號發(fā)生器、高壓電源、供料模塊、精密背壓控制模塊、XYZ三軸精密運(yùn)動平臺、正壓氣路系統(tǒng)、觀測定位模塊、UV固化模塊、激光測距儀、底座、連接架、第一可調(diào)支架、第二可調(diào)支架、第三可調(diào)支架；

打印平臺固定在底座上，平板電極位于打印平臺之上，信號發(fā)生器的輸出端與高壓電源連接，高壓電源的一端與平板電極連接，另一端接地；打印基材位于平板電極之上，打印噴嘴與打印噴頭最下端的出料口相連，并位于平板電極的正上方，且打印噴嘴垂直于平板電極；

供料模塊與打印噴頭的下半部連通，精密背壓控制模塊與打印噴頭的頂部連通，正壓氣路系統(tǒng)與精密背壓控制模塊連通；

打印噴頭通過連接架與XYZ三軸精密運(yùn)動平臺連接，觀測定位模塊與第一可調(diào)支架連接，第一可調(diào)支架與連接架固定連接；激光測距儀與第二可調(diào)支架連接，第二可調(diào)支架與連接架固定連接；UV固化模塊與第三可調(diào)支架連接，第三可調(diào)支架與連接架固定連接；

所述供料模塊包括精密注射泵、回吸式電動螺桿裝置或者已經(jīng)含有精密擠出裝置的料筒。

2.如權(quán)利要求1所述的單平板電極電場驅(qū)動噴射沉積微納3D打印裝置，其特征在于：

所述平板電極選用銅電極、鋁電極、鋼電極、復(fù)合導(dǎo)電材料任意一種或幾種材料；

平板電極的厚度范圍為0.5mm～30mm，平板電極的平面度大于或等于公差等級5級精度。

3.如權(quán)利要求2所述的單平板電極電場驅(qū)動噴射沉積微納3D打印裝置，其特征在于：所述平板電極選用銅電極。

4.如權(quán)利要求1所述的單平板電極電場驅(qū)動噴射沉積微納3D打印裝置，其特征在于：

所述打印噴嘴采用導(dǎo)電或非導(dǎo)電的一種或幾種材料制成；

所述打印噴嘴內(nèi)徑尺寸為0.1μm～300μm。

5.如權(quán)利要求4所述的單平板電極電場驅(qū)動噴射沉積微納3D打印裝置，其特征在于：所述打印噴嘴選用不銹鋼噴嘴或者武藏噴嘴或者玻璃噴嘴或者硅噴嘴。

6.如權(quán)利要求1所述的單平板電極電場驅(qū)動噴射沉積微納3D打印裝置，其特征在于：

所述打印基材選用導(dǎo)體或半導(dǎo)體或絕緣體中一種或幾種材料。

7.如權(quán)利要求6所述的單平板電極電場驅(qū)動噴射沉積微納3D打印裝置，其特征在于：所述打印基材選用PET、PEN、PDMS、玻璃、硅片或者銅板。

8.如權(quán)利要求1所述的單平板電極電場驅(qū)動噴射沉積微納3D打印裝置，其特征在于：

XYZ三軸精密運(yùn)動平臺為龍門式結(jié)構(gòu)，采用直線電機(jī)驅(qū)動。

9.如權(quán)利要求1所述的單平板電極電場驅(qū)動噴射沉積微納3D打印裝置，其特征在于：XYZ三軸精密運(yùn)動平臺采用三軸氣浮運(yùn)動臺。

10.如權(quán)利要求1所述的單平板電極電場驅(qū)動噴射沉積微納3D打印裝置，其特征在于：XYZ三軸精密運(yùn)動平臺采用三軸龍門線軌運(yùn)動臺。

11.如權(quán)利要求1所述的單平板電極電場驅(qū)動噴射沉積微納3D打印裝置，其特征在于：XYZ三軸精密運(yùn)動平臺的X和Y軸的有效行程范圍為0mm～600mm，重復(fù)定位精度大于或等于±0.4μm，定位精度大于或等于±0.6μm，最大速度為1000mm/s，最大加速度大于或等于1g，Z軸的有效行程范圍為0mm～300mm，定位精度大于或等于±0.1μm。