[实用新型]电液动力耦合直写有芯喷头夹具

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种喷头夹具，尤其是涉及一种可集成化的电液动力耦合直写喷印有芯喷头夹具。

背景技术

电液动力耦合(Electrohydrodynamic，EHD)直写是利用外电场作用于黏弹性溶液，在电场力的作用下黏弹性溶液变形获得泰勒锥；当电场力继续增强超过溶液表面张力时，便有射流从泰勒锥尖射出；利用稳定直线射流进行微纳结构的有序喷印制备，克服了传统EHD喷射微纳结构无序、沉积过程不可控的缺点。通过采用不同的施加电压波形、溶液特性，可以获得连续射流喷印和离散单液滴喷印等多种EHD直写喷印模型。EHD直写具有喷印设备简单、材料适用性广、喷印过程简单易于操作、喷印微纳结构尺寸小且均匀等优点，在生物、医药、柔性电子、传感器、过滤技术等领域具有广泛的应用潜力。目前，EHD直写技术的研究仍主要是基于单针管喷头，然而这种喷头的启始喷射电压一般较高，且产生的射流的直径和沉积位置不易控制。实验研究发现，有芯喷头内的实心针可较好地抑制喷嘴处的溶液回流、对射流的产生和运动具有引导作用，在降低射流喷射启动电压、提高射流喷射的稳定性方面具有很好的促进作用。开发可集成、有芯EHD直写喷头，简化EHD直写设备及操作流程、提高EHD直写控制水平，是推进EHD直写产业化应用的关键，也将极大地促进有机微纳结构的应用发展。EHD喷头的设计开发已经成为了一个研究热点，如中国ZL200420107832.5、ZL200420020596.3、ZL200410025622.6中提出了不同的EHD喷头结构，但这些专利中所述喷头各个部件仍是独立分散，使用过程中需要对各个部件进行频繁的拆装、调整，不易于喷头的简化和集成操控。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种主要用于实现有芯EHD直写喷头的集成固定、纺丝溶液的温度调节控制以及喷嘴处空间电场的均匀化处理的电液动力耦合直写有芯喷头夹具。

本实用新型设有夹紧及调整机构、供液单元、温控单元和电源供给单元；所述夹紧及调整机构设有弹性夹头、拉杆、弹性夹头调整套和锁紧螺母，所述弹性夹头与拉杆之间通过螺纹连接，拉杆末端的螺纹与锁紧螺母连接，由弹性夹头、拉杆和锁紧螺母组成的夹紧机构安装于弹性夹头调整套内，弹性夹头调整套可以在夹具体内做垂直方向调整；所述供液单元设有流量控制单元、供液腔、外接供液软管、内接供液软管和供液接头，所述外接供液软管一端连接外部供液装置，外接供液软管另一端连接流量控制单元，所述内接供液软管连接流量控制单元与供液接头；溶液通过所述外接供液软管进入流量控制单元，经过调控后的溶液通过所述内接供液软管进入供液腔；所述温控单元设有环形加热丝、温敏电阻、温控接口及外部温控器；所述环形加热丝与温敏电阻内嵌于夹具体，温敏电阻与温控接口相连接，温度信号经过温控接口输入到外部温控器；环形加热丝的控制端与温控接口连接，外部温控器输出的控制信号通过温控接口输出到环形加热丝，环形加热丝根据外部温控器的控制信号改变发热功率调节溶液温度；所述电源供给单元设有针管电极导线、针芯电极导线和电极插座；所述针管电极导线与喷头中的针管接触，通过夹具体表面导电镀层与电极插座上的针管电极插头连接，针芯电极导线与针芯接触，针芯电极导线内嵌在夹具体内，针芯电极导线穿过夹具体与电极插座上的针芯电极插头连接，在使用时，分别在插座上插接两种电压插头，针管电极插头与针芯电极插头分别加外部两种电源，不同电压即可分别加载在针芯和针管上。

本实用新型可用螺钉与外部平台连接，螺钉装于螺钉孔中。

本实用新型提供了一种能够快速集成于移动平台的电液喷印(E-jet)装置，该装置将供液、夹紧、温控、电源供应等功能成于一体，能够克服EHD实验设备分离需要重复装卸的缺点，简化了操作流程。本实用新型可夹持直径0.2～1mm的针芯；供液接口与供液软管接头相连实现喷印溶液供给。由于设有温度单元，因此可控制EHD喷印过程溶液的温度，满足不同材料喷印对温度的要求，扩展了喷印装置的材料适用性。同时，本实用新型具有高集成度、安装方便、安全可靠等优点，易于推广应用。

附图说明

图1为本实用新型实施例的结构示意图。

图2为本实用新型实施例的夹紧与调整机构放大图。

图3为本实用新型实施例的电极和喷头部分的局部放大图。