[發(fā)明專(zhuān)利]一種基于等離子體表面改性的直寫(xiě)噴頭、包括其的直寫(xiě)系統(tǒng)裝置及直寫(xiě)方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110244743.3
• 申請(qǐng)日: 2021-03-05
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113021885A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-06-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊燦輝;李嘯天;張平;王慧如
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 南方科技大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): B29C64/209
• 分類(lèi)號(hào): B29C64/209;B29C64/112;B33Y30/00;B33Y10/00
• 代理公司: 北京品源專(zhuān)利代理有限公司 11332
• 代理人: 潘登

1.一種基于等離子體表面改性的直寫(xiě)噴頭，其特征在于，所述的直寫(xiě)噴頭包括安裝板以及設(shè)置于所述安裝板上的驅(qū)動(dòng)組件，所述的驅(qū)動(dòng)組件上并排豎直設(shè)置有等離子體噴頭和墨水注射器；所述的驅(qū)動(dòng)組件用于帶動(dòng)所述的等離子體噴頭沿豎直方向移動(dòng)和/或?qū)⒛⑸淦鲀?nèi)的墨水?dāng)D出。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直寫(xiě)噴頭，其特征在于，所述的墨水注射器包括外筒和插入所述外筒內(nèi)的活塞桿，所述的外筒可拆卸固定于安裝板上，所述的活塞桿固定于驅(qū)動(dòng)組件上，所述的活塞桿在驅(qū)動(dòng)組件的帶動(dòng)下沿豎直方向移動(dòng)，從而將外筒內(nèi)的墨水?dāng)D出；

優(yōu)選地，所述的外筒通過(guò)夾具固定于安裝板上。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的直寫(xiě)噴頭，其特征在于，所述的驅(qū)動(dòng)組件包括滑塊、絲桿和驅(qū)動(dòng)電機(jī)，所述的絲桿豎直設(shè)置，所述的絲桿貫穿所述的滑塊，所述絲桿的一端連接驅(qū)動(dòng)電機(jī)，所述的滑塊在驅(qū)動(dòng)電機(jī)的帶動(dòng)下沿絲桿移動(dòng)；

優(yōu)選地，所述的滑塊上固定有所述的活塞桿，所述滑塊的一側(cè)面固定有所述的等離子體噴頭，所述的滑塊在驅(qū)動(dòng)電機(jī)的作用下同時(shí)帶動(dòng)活塞桿和等離子體噴頭沿豎直方向移動(dòng)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的直寫(xiě)噴頭，其特征在于，所述的安裝板上還豎直設(shè)置有導(dǎo)軌，所述的導(dǎo)軌位于驅(qū)動(dòng)組件一側(cè)，所述的等離子體噴頭活動(dòng)設(shè)置于所述的導(dǎo)軌上；

優(yōu)選地，所述的等離子體噴頭在滑塊的帶動(dòng)下沿導(dǎo)軌在豎直方向上移動(dòng)；

優(yōu)選地，所述的導(dǎo)軌可拆卸固定于安裝板上；

優(yōu)選地，所述的導(dǎo)軌通過(guò)螺栓固定于安裝板上。

5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的直寫(xiě)噴頭，其特征在于，所述的墨水注射器內(nèi)注入的墨水包括水凝膠和/或離子液體凝膠。

6.一種基于等離子體表面改性的直寫(xiě)系統(tǒng)裝置，其特征在于，所述的直寫(xiě)系統(tǒng)裝置包括直寫(xiě)噴頭、安裝底座和操作臺(tái)，所述的直寫(xiě)噴頭為權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的直寫(xiě)噴頭；

所述的安裝底座用于帶動(dòng)所述的直寫(xiě)噴頭在水平方向上移動(dòng)，所述的操作臺(tái)位于直寫(xiě)噴頭正下方，所述的操作臺(tái)上放置基材。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的直寫(xiě)系統(tǒng)裝置，其特征在于，所述的安裝底座包括水平設(shè)置的驅(qū)動(dòng)導(dǎo)軌，所述的直寫(xiě)噴頭活動(dòng)設(shè)置于所述的驅(qū)動(dòng)導(dǎo)軌上，并沿驅(qū)動(dòng)導(dǎo)軌在水平方向上移動(dòng)；所述的驅(qū)動(dòng)導(dǎo)軌兩端設(shè)置有支撐桿；

優(yōu)選地，所述的操作臺(tái)底部設(shè)置有驅(qū)動(dòng)件，所述的驅(qū)動(dòng)件用于帶動(dòng)操作臺(tái)沿縱深方向移動(dòng)。

8.一種采用權(quán)利要求6或7所述的直寫(xiě)系統(tǒng)裝置進(jìn)行直寫(xiě)的直寫(xiě)方法，其特征在于，所述的直寫(xiě)方法包括：

基材放置于操作臺(tái)上，等離子體噴頭沿預(yù)設(shè)的圖案軌跡對(duì)基材進(jìn)行親水化處理，墨水注射器向處理后的基材表面注射墨水，墨水在基材表面形成預(yù)設(shè)圖案。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的直寫(xiě)方法，其特征在于，所述的等離子體噴頭在親水化處理過(guò)程中的移動(dòng)速度為400～800mm/min，進(jìn)一步優(yōu)選為450～750mm/min；

優(yōu)選地，所述的等離子體噴頭的噴出口與基材之間的垂直距離為10～20mm，進(jìn)一步優(yōu)選為14～20mm；

優(yōu)選地，所述的等離子體噴頭采用的等離子體功率為100～200W，進(jìn)一步優(yōu)選為140～170W；

優(yōu)選地，所述的等離子體噴頭采用的等離子壓強(qiáng)為0.01～0.1MPa，進(jìn)一步優(yōu)選為0.03～0.06MPa。

10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的直寫(xiě)方法，其特征在于，基材表面形成的圖案線條寬度為2～10mm，進(jìn)一步優(yōu)選為4～5mm。