热熔电流体动力学喷印三维微结构的喷印方法及设备技术

本发明专利技术公开了一种热熔电流体动力学喷印三维微结构的喷印方法及设备，其包括底座，设置在底座上的基板，所述基板通过升降机构固定设置在底座上，所述底座上设有XY移动平台，所述XY移动平台上设有Z向移动平台，所述Z向移动平台设置有固定的喷头，所述喷头周向设有环形加热器，所述Z向移动平台上设有可Z向滑移的电极。利用Z向移动平台上设置的距离固定的电极，在热熔电流体动力学喷印三维微结构过程中确保高压电源所产生电场强度的恒定，通过喷印方法，构建热熔电流体动力学喷印稳定性射流细化模型，确保喷印三维微结构的分辨率满足预期要求，通过每喷印一层微结构升降机构向下移动一个喷印厚度的距离，确保热熔电流体动力学喷印射流长度的一致性，从而保证了每层微结构喷印分辨率的一致性。分辨率的一致性。分辨率的一致性。

【技术实现步骤摘要】
热熔电流体动力学喷印三维微结构的喷印方法及设备


[0001]本专利技术属于电流体动力学喷印
，具体涉及一种热熔电流体动力学喷印三维微结构的喷印方法及设备。

技术介绍

[0002]三维微结构是功能器件的一个关键核心部件，例如组织工程，支架的微尺度结构可以调节细胞对支架的反应，在柔性传感器中，柔性衬底加工若干形状的微结构提高传感元件的敏感度。然而，传统制造技术，如电子束熔化、选择性激光烧结、3D打印、喷墨打印、熔融沉积等技术，由于分辨率问题(大于50μm)限制了在微结构制造方面的广泛应用。
[0003]基于溶液的电流体动力学喷印技术在制备二维微结构方面完全具有可行性和有效性，但是基于溶液的电流体动力学喷印的溶解材料有机溶剂挥发造成图案不稳定，难以实现复杂三维微结构制备，并且大部分有机溶剂有毒，因此该技术在三维微结构制备方面的应用产生重大阻碍。热熔电流体动力学喷印技术由于采用加热方法使材料熔化，既可以避免有毒试剂，又能制备密实光滑的三维微结构。传统的热熔电流体动力学喷印设备接地电极固定在基板上，热熔电流体动力学喷印技术是逐层进行三维微结本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种热熔电流体动力学喷印三维微结构的设备的喷印方法，其特征在于：其包括以下步骤：(1)构建热熔电流体动力学喷印稳定性射流细化模型；(2)对热熔电流体动力学喷印三维微结构设备的进行初始化设置；(3)热熔电流体动力学喷印三维微结构；(4)在热熔电流体动力学喷印三维微结构过程中，根据热熔电流体动力学喷印射流形态的变化，采用迭代补偿喷印方法对高压电源的电压进行动态调整，使热熔电流体动力学喷印射流形态稳定在初始设置状态。2.根据权利要求1所述的热熔电流体动力学喷印三维微结构的设备的喷印方法，其特征在于：步骤(1)中，采用微分法构建射流动力学模型，以泰勒锥顶端截面为起始面，随着射流拉伸，射流直径逐渐变细，以射流微元锥台体为研究对象，微分体受到驱动力为电场力和重力，受到的阻力为黏弹力和表面张力；根据流量和射流速度点关系，得到射流的初始速度为：式中，Q为射流流量，d0为射流初始直径，ρ为热熔体的密度；根据牛顿第二定律，得到第i个射流微元锥台体力学表达式：F
gi
+F
ei
‑
F
ti
‑
F
vi
＝m
i
a
i
式中，F
gi
为第i射流微元锥台体重力，F
ei
为第i射流微元锥台体电场力，F
ti
为第i射流微元锥台体表面张力，F
vi
为第i射流微元锥台体黏弹力，m
i
为第i射流微元锥台体质量，a
i
为第i射流微元锥体台加速度；由射流微元锥台体力学表达式可知，第i单位射流微元锥台体瞬时速度为：根据初始条件和第i个射流微元锥台体体积公...

【专利技术属性】
技术研发人员：方静，张礼兵，吴婷，黄风立，宋海军，汤成莉，左春柽，
申请(专利权)人：嘉兴学院，
类型：发明
国别省市：