一种利用喷墨印刷法制作电极的方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种利用喷墨印刷法制作电极的方法和装置，其中方法包括：S1，将承印物放置到承印物基板并固定；S2，调整喷嘴出射口的尺寸，控制喷嘴输出的金属液滴的尺寸，以及调整喷嘴与承印物基板之间的间距；S3，启动液压泵，确定金属液滴的输出数量并将与液压泵连接的储液箱中的金属液体通过喷嘴输出到承印物，并与承印物结合冷却凝固成型后形成电极。通过喷嘴输出金属液滴的方式，将预定尺寸的金属液滴输出到承印物，冷却凝固后可与承印物结合成为微电极，与现有工艺相比较，能制造出微细电火花线切割所难以加工出的复杂结构，省去了预处理的时间，喷液凝固成型所需花费的时间也远远小于电铸出微结构的时间，使得工艺过程简单，成本较低。

【技术实现步骤摘要】
一种利用喷墨印刷法制作电极的方法和装置
本专利技术涉及电极加工
，特别是涉及一种利用喷墨印刷法制作电极的方法和装置。
技术介绍
一般电加工中使用的工具电极主要依赖于传统的机械加工制成，对于尺寸较小或者形状较为复杂的工具电极，目前主要采用的方法有微细电铸、微细电火花加工等方法。其中，微细电铸主要是采用光刻技术，在工件表面上制作一层掩膜，利用电解效应在掩膜的镂空区域生长出一系列微电极，从而形成阵列电极。微细电火花加工分为电火花反拷法和微细电火花线切割法，微细电火花反拷法是利用单个电极制造出阵列结构之后，再用该阵列结构作为阳极加工出阵列微电极。微细切割方法，则是根据所需电极的形状一步步去除成形。采用电火花反拷加工方法制造阵列电极，技术成本相当高，在制作过程花费周期长而且工艺复杂。电火花线切割虽然可以一次加工形成电极，但却无法加工出复杂结构的电极。而采用一般的电铸法来加工阵列微电极，需要在每一个工件表面都制作一层掩膜，花费时间较长，而且电铸完之后，掩膜难以去除干净，去除掩膜时产生强大的应力也容易破坏电铸成形的微结构。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供了一种利用喷墨印刷法制作电极的方法和装置，制成电极的工艺简单、成本较低、制造周期短，能够制造出复杂电极结构。为解决上述技术问题，本专利技术实施例提供了一种利用喷墨印刷法制作电极的方法，包括：S1，将承印物放置到承印物基板并固定；S2，调整喷嘴出射口的尺寸，控制所述喷嘴输出的金属液滴的尺寸，以及调整所述喷嘴与所述承印物基板之间的间距；S3，启动液压泵，确定金属液滴的输出数量并将与液压泵连接的储液箱中的金属液体通过喷嘴输出到承印物，并与承印物结合冷却凝固成型后形成电极。其中，所述S1还包括：对所述喷嘴与所述承印物的相对位置进行校正。其中，所述S3还包括：对输出到所述承印物的金属液滴进行快速冷却凝固。其中，所述S2之前还包括：调整相邻所述喷嘴之间的间距。其中，在所述S3之后，还包括：在所述喷嘴对所述承印物的当前位置进行金属液体输出后，所述承印物基板按照预定方向水平移动预定距离后，所述喷嘴继续对所述承印物喷射金属液体，并冷却凝固。除此之外，本专利技术还提供了一种利用喷墨印刷法制作电极的装置，包括工作台、储液箱、液压泵、喷嘴和承印物基板，所述承印物基板设置在所述工作台，用于承载并固定承印物，所述液压泵与所述喷嘴、所述储液箱连接，用于将所述储液箱中的金属液体输出至所述喷嘴，然后由所述喷嘴输出到设置在所述承印物基板的承印物，并在冷却凝固后与所述承印物表面结合成型形成电极。其中，还包括设置在所述工作台的承载物驱动机构，所述承载物驱动机构的电机与所述承印物基板连接，用于将所述承印物基板按照预定方向移动。其中，还包括设置在所述工作台的导轨，多个与所述液压泵连接的所述喷嘴设置在所述导轨，所述导轨的两端通过支撑住与所述工作台连接，所述导轨所在方向与所述承载物驱动机构的电机驱动所述承印物基板的移动方向垂直。其中，还包括设置在所述工作台的快速冷却器件，用于对所述承印物基板的背面进行快速冷却，进而对输出至所述承印物的金属液体。其中，还包括设置在所述导轨用于调整所述喷嘴位置的位置调节控制器。本专利技术实施例所提供的利用喷墨印刷法制作电极的装置和方法，与现有技术相比，具有以下优点：所述利用喷墨印刷法制作电极的装置和方法，通过喷嘴输出金属液滴的方式，将预定尺寸的金属液滴输出到承印物，冷却凝固，不断循环即可获得与承印物结合的微电极。与现有的电火花反拷工艺相比较，能制造出微细电火花线切割所难以加工出的复杂结构，与电铸工艺相比较，省去了预处理的时间，喷液凝固成型所需花费的时间也远远小于电铸出微结构的时间，使得工艺过程简单，成本较低，而且工艺周期较短。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例提供的利用喷墨印刷法制作电极的方法的一种具体实施方式的步骤流程示意图；图2为本专利技术实施例提供的利用喷墨印刷法制作电极的装置的一种具体实施方式的结构示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。请参考图1～2，图1为本专利技术实施例提供的利用喷墨印刷法制作电极的方法的一种具体实施方式的步骤流程示意图；图2为本专利技术实施例提供的利用喷墨印刷法制作电极的装置的一种具体实施方式的结构示意图。在一种具体实施方式中，所述利用喷墨印刷法制作电极的方法，包括：S1，将承印物放置到承印物基板并固定；S2，调整喷嘴出射口的尺寸，控制所述喷嘴输出的金属液滴的尺寸，以及调整所述喷嘴与所述承印物基板之间的间距；S3，启动液压泵，确定金属液滴的输出数量并将与液压泵连接的储液箱中的金属液体通过喷嘴输出到承印物，并与承印物结合冷却凝固成型后形成电极。通过喷嘴输出金属液滴的方式，将预定尺寸的金属液滴输出到承印物，冷却凝固，不断循环即可获得与承印物结合的微电极。与现有的电火花反拷工艺相比较，能制造出微细电火花线切割所难以加工出的复杂结构，与电铸工艺相比较，省去了预处理的时间，喷液凝固成型所需花费的时间也远远小于电铸出微结构的时间，使得工艺过程简单，成本较低，而且工艺周期较短。需要指出的是，在本专利技术中对于金属液滴在承印物表面的形状，即最终的微电极的形状，本专利技术不做具体限定，可以通过给调整喷嘴出口的形状获得，只需要更换合适尺寸和形状的喷嘴即可。在本专利技术中，在同一位置进行金属液滴的输出时，可以是仅仅输出一滴，也可以根据需要，进行多滴金属液滴的输出，而多滴小尺寸金属液滴获得的电极的精确度比直接输出一滴大尺寸金属液滴获得的电极精确度高，尺寸更容易控制。本专利技术中的利用喷墨印刷法制作电极的方法，所采用的是类似打印机原理进行电极制作，而微电极在承印物表面的位置一般是特殊要求的，不能出现偏差，因此，在本专利技术的一个实施例中，所述S1还包括：对所述喷嘴与所述承印物的相对位置进行校正。通过对喷嘴与承印物的相对位置进行校正，实现将金属液滴输出到承印物的指定位置。需要指出的是，在本专利技术中，这种位置校正可以是每次进行金属液滴输出时都进行校正，也可以是只在初始输出时进行校正，还可以是在完成一排或一行的金属液滴输出之后，进行换行或换列的时候进行位置校正，甚至是通过检测已经输出的金属液滴的位置，判断是否与预定的位置符合，减少累积误差，提高产品的良品率。本专利技术中的液态金属通常是指在常温下呈液态的合金功能材料，如熔点在30℃以下的金属及其合金材料，也包括在40℃～300℃工作温区内呈液态的低熔点合金材料，主要是根据本专利技术中制作的电极阵列的工作温度范围确定，确保在工作温度范围内为固态，不会被熔化而造成电极的损坏，如工作温度范围为-40℃～90℃，需要确保其熔点高于最大工作温度90℃。液态金属具有熔点低、高热导率/电导率、性质稳定、耐高温、不本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种利用喷墨印刷法制作电极的方法，其特征在于，包括：S1，将承印物放置到承印物基板并固定；S2，调整喷嘴出射口的尺寸，控制所述喷嘴输出的金属液滴的尺寸，以及调整所述喷嘴与所述承印物基板之间的间距；S3，启动液压泵，确定金属液滴的输出数量并将与液压泵连接的储液箱中的金属液体通过喷嘴输出到所述承印物，并与所述承印物结合冷却凝固成型后形成电极。

【技术特征摘要】
1.一种利用喷墨印刷法制作电极的方法，其特征在于，包括：S1，将承印物放置到承印物基板并固定；S2，调整喷嘴出射口的尺寸，控制所述喷嘴输出的金属液滴的尺寸，以及调整所述喷嘴与所述承印物基板之间的间距；S3，启动液压泵，确定金属液滴的输出数量并将与液压泵连接的储液箱中的金属液体通过喷嘴输出到所述承印物，并与所述承印物结合冷却凝固成型后形成电极。2.如权利要求1所述利用喷墨印刷法制作电极的方法，其特征在于，所述S1还包括：对所述喷嘴与所述承印物的相对位置进行校正。3.如权利要求2所述利用喷墨印刷法制作电极的方法，其特征在于，所述S3还包括：对输出到所述承印物的金属液滴进行快速冷却凝固。4.如权利要求3所述利用喷墨印刷法制作电极的方法，其特征在于，所述S2之前还包括：调整相邻所述喷嘴之间的间距。5.如权利要求4所述利用喷墨印刷法制作电极的方法，其特征在于，在所述S3之后，还包括：在所述喷嘴对所述承印物的当前位置进行金属液体输出后，所述承印物基板按照预定方向水平移动预定距离后，所述喷嘴继续对所述承印物喷射金属液滴，并冷却凝固。6.一种利用喷墨印刷法制作电极的装置，其特征在于，包括工作台、储液箱...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘江文，林志彪，郭钟宁，肖成龙，梁世雍，
申请(专利权)人：广东工业大学，
类型：发明
国别省市：广东,44