[发明专利]图案宽度和间距可调多材料电流体动力学打印设备及方法

权利要求书

1.一种图案宽度和间距可调多材料电流体动力学打印设备，其特征在于：其包括基座、设置在基座上的可相对于基座Y向滑移的打印平台以及机架，所述机架上设有可相对机架X及Z向滑移的安装平台，所述安装平台上设有喷头固定板、用于带动喷头固定板旋转的第一驱动机构及用于控制第一驱动机构动作的第一控制器，所述喷头固定板上设有若干阵列设置的喷头，所述喷头可滑移设置在喷头固定板上，且各个喷头通过传动机构与用于带动喷头相对喷头固定板滑移的第二驱动机构连接，所述第二驱动机构与第二控制器连接，所述安装平台的一侧设有安装板，所述安装板上设有若干独立的注射装置，所述注射装置分别与喷头对应设置，所述喷头与打印平台分别与高压电源的正负两极连接，在两者之间形成电场力，进而实现不同喷印材料的图案宽度和间距可调的电流体动力学打印。

2.根据权利要求1所述的图案宽度和间距可调多材料电流体动力学打印设备，其特征在于：所述第一驱动机构与喷头固定板通过旋转轴连接。

3.根据权利要求2所述的图案宽度和间距可调多材料电流体动力学打印设备，其特征在于：所述第一驱动机构与旋转轴之间设有联轴器。

4.根据权利要求1所述的图案宽度和间距可调多材料电流体动力学打印设备，其特征在于：所述注射装置包括注射器、步进电机及丝杆螺母，所述步进电机与注射器控制器连接，且所述步进电机通过丝杆螺母与注射器联动设置。

5.根据权利要求1所述的图案宽度和间距可调多材料电流体动力学打印设备，其特征在于：所述喷头固定板下端设有导杆，所述喷头通过固定件与所述导杆构成滑移配合。

6.根据权利要求1或5所述的图案宽度和间距可调多材料电流体动力学打印设备，其特征在于：所述传动机构为与喷头联动设置的交叉臂传动机构，且所述交叉臂传动机构的一侧设有与第二驱动机构的丝杆螺纹配合的螺母。

7.一种基于权利要求1至5任意一项所述的图案宽度和间距可调多材料电流体动力学打印设备的打印方法，其特征在于：其包括以下步骤：

步骤一、将相同或不同材料的待打印溶液装入若干独立的注射装置的注射器中，并将待打印图案的基板衬底固定在打印平台上，为进行电流体动力学打印图案做好准备；

步骤二、将图案宽度和间距可调多材料电流体动力学打印设备调整为零点位置；

步骤三、对图案宽度和间距可调多材料电流体动力学打印设备进行打印参数设置；

步骤四、设计待打印图案的形状；

步骤五、根据喷头与待打印图案的参数的对应关系，生成包含喷头的流量、各个喷头之间的距离、打印平台的移动轨迹及打印路径的打印指令；

步骤六、图案宽度和间距可调多材料电流体动力学打印设备调用步骤五中生成的打印指令，并根据设定的打印参数，控制图案宽度和间距可调多材料电流体动力学打印设备的部件，对所设计的图案进行电流体动力学打印。

8.根据权利要求7所述的打印方法，其特征在于：待打印图案的形状包括平行直线、平行的任意曲线、同心圆、网格线、任意形状的平面。

9.根据权利要求8所述的打印方法，其特征在于：包括平行直线、平行的任意曲线、网格线、同心圆的待打印图案的形状，其每根线的线宽和相邻线之间的间距可调设置。

10.根据权利要求7所述的打印方法，其特征在于：步骤五中包括：

对所设计的平行直线、平行的任意曲线和网格线图案，

根据喷头的个数和打印图案中平行线、平行的任意曲线和网格线的数量，确定喷头与所打印图案中的平行线的之间对应关系，并规划打印图案的打印路径，

根据所设计的打印图案中平行线、平行的任意曲线和网格线的宽度，确定每个喷头的步进电机通过丝杆推动注射器的轴向进给速度，

根据所设计的打印图案中平行线和平行的任意曲线之间的距离，确定相邻喷头之间的距离，

根据所设计的平行直线、平行的任意曲线和网格线图案确定打印平台的移动轨迹；

对所设计的同心圆图案，确定喷头与所设计的同心圆之间对应关系，并确定打印图案的打印路径，

根据所设计的同心圆的线宽，确定每个喷头的步进电机通过丝杆推动注射器的轴向进给速度，

根据所设计的同心圆图案之间的距离，确定相邻喷头之间的距离，

根据所设计的同心圆图案确定打印平台的移动轨迹；

对所设计的任意形状的平面图案，

确定每个喷头的步进电机通过丝杆推动注射器的轴向进给速度，

确定相邻喷头之间的距离，

根据若干个喷头一次打印图案的面积、打印图案的宽度和设置的喷头之间的距离，规划打印任意形状的平面图案的打印路径。