[实用新型]一种多模式的电流体动力学喷射成形设备

说明书

技术领域

本实用新型涉及电流体动力学喷射成形技术领域，尤其涉及一种多模式的电流体动力学喷射成形设备。

背景技术

电流体动力学射流成形技术是在基板和喷头之间施加高压电压，在电场力的作用下，移动电荷在液体表面聚集，电荷库仑力导致液体表面产生切应力，在剪切力的作用下，溶液在喷嘴处形成泰勒锥，随着电场强度增加，电场作用力克服液体表面张力，在锥体顶端产生射流，喷射液体直径通常为喷嘴直径的0.02~0.1倍，产生微纳米级的射流或液滴，从而实现高分辨率成形图案。电流体动力学射流成形技术由于具有设备简单、成本低、效率高、可使用的材料广、无需掩模、直接成形等优点，在微纳制造方面具有巨大的潜能和突出优势，是制造微纳米结构器件的一种新型制造技术，在新材料、新能源、微纳传感器、柔性电子、微纳光学器件、微流控器件、微纳机电系统、航空航天、组织工程、生物医疗等众多领域和行业制备功能器件具有广泛的应用前景。

功能器件具有点、线和薄膜等不同的结构类型，功能器件制备所用的基板有柔性介质基板、硬质基板和曲面基板等不同的类型，现有的电流体动力学喷射成形设备只能实现点、线和薄膜等结构中的一种结构以及柔性介质基板、硬质基板和曲面基板的一种承载基板的功能器件的单一模式制备。因此，通过电流体动力学射流成形技术制备功能器件设备主要存在的缺点：电流体动力学射流成形设备的成形模式单一，无法实现点、线、薄膜等不同类型结构以及不同承载基板的功能器件的按需制备。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，针对现有的电流体动力学喷射成形设备难以满足电流体动力学喷射成形按需制备多种不同类型的功能器件的难题，提出一种多模式的电流体动力学喷射成形设备，突破现有的电流体动力学喷射成形设备单一模式制备单一类型功能器件的局限。

为实现上述目的，按照本实用新型提供一种多模式的电流体动力学喷射成形设备，其包括机架，所述机架上设有承载平台，所述承载平台的中间设置豁口槽；

喷液模块，所述喷液模块通过X轴滑移机构以及Z轴滑移机构设置在承载平台上，且其设有用于喷射溶液的喷液机构，用于喷射溶液到基板上以进行图案成形；

平台转换机构，所述平台转换机构通过Y轴滑移机构设置在承载平台上；

所述平台转换机构包括左右对称可滑移设置在Y轴滑移机构上的支撑件，所述两个支撑件之间设置转轴，沿转轴周向分布若干个图案成形平台，所述图案成形平台可随转轴转动而改变位置；

通过控制喷液机构和基板间距、喷液机构与基底之间施加的电压，转动所述的平台转换机构可实现按需选择所需要的图案成形平台，实现电流体动力学喷射成形设备的多模式喷射成形，满足不同图案成形的需求，从而实现点、线、薄膜不同类型结构以及不同承载基板的功能器件的按需制备。

所述喷液模块包括固定底座以及沿Z轴方向设置喷液机构，所述喷液机构包括固定座、可拆卸设置在固定座上的注射器，在所述固定座的上端设置可滑移的操作机构，所述注射器的柱塞部件与所述操作机构联动配合。

所述固定底座沿喷液机构设置方向的两侧分别设置光源与相机。

所述相机通过调节机构固定设置在所述固定底座上。

所述承载平台上设有半圆形安装槽，所述平台转换机构置于该半圆形安装槽内。

所述图案成形平台的两侧设有滑槽，在所述滑槽内设置可滑移的销钉，在所述半圆形安装槽内设置若干具有凹槽的定位件，所述销钉与所述定位件的凹槽构成定位配合。

所述定位件的数量与所述图案成形平台的数量相一致，且其中一个定位件的位置位于半圆形安装槽的内侧端点，并使得图案成形平台在销钉与该定位件定位之后位于喷液机构的正下方。

所述图案成形平台通过叶片与所述转轴连接，且在所述转轴上依次设有电磁脱扣机构。

所述电磁脱扣机构包括垂直转轴设置的阶梯销，设置在阶梯销与转轴之间的弹簧以及用于吸合阶梯轴的电磁铁，所述阶梯销具有与所述叶片限位配合的第一位置和与所述叶片取消限位的第二位置。

所述图案成形平台为多滚筒图案成形平台、双转台图案成形平台、真空吸盘图案成形平台以及单滚筒图案成形平台中的一种或多种；

所述多滚筒图案成形平台的包括卷膜装置、带动卷膜装置转动的伺服电机，以及设置在卷膜装置上的柔性薄膜，所述卷膜装置由送料滚筒、收集滚筒和两个张紧滚筒组成，且所述两个张紧滚筒将柔性薄膜撑开成一个平面，进行喷射成形且两个张紧滚筒之间的距离可调；