[发明专利]一种电磁辅助的电流体喷印方法

说明书

本发明属于先进制造技术领域，提供一种电磁辅助的电流体喷印方法。本发明首先控制固定于导管接口两侧可变极电磁铁的磁性和极性；喷针接口在磁力作用下与导管接口紧密连接，导管接口内部磁性转子开始高速转动；最后打印结构并清洗喷针。此喷印装置采用模块化连接导管喷针，利用电磁原理进行工作，防止墨水在输料系统末端发生沉淀。此电流体喷印方法具有结构简单、喷印周期短等优点。

技术领域

本发明属于先进制造技术领域，涉及一种电磁辅助的电流体喷印方法。

背景技术

电流体喷印是一种新兴的增材制造技术，具有材料适应广、分辨率高、成本低等优势，在制备微纳米结构与器件上表现出了应用潜力。目前，电流体喷印设备多采用固定一体式导管喷头连接，而在实际的电流体喷印过程中，需同时喷印多种墨水，当前的设备包含了多个喷针及喷印平台，这将需要不断地转移打印衬底到其他的打印平台上，打印工序复杂，效率较低。目前打印多采用固定一体式导管喷头的连接方式，在打印过程中易发生墨水沉淀，导致打印结构均匀性差。且当设备喷头出现损坏或更换喷头时，一体式连接的方式需要对导管和喷针进行整体更换，过程复杂，耗时长，造成资源浪费，影响生产效率。

发明内容

本发明要解决的技术难题是克服上述技术的不足，发明一种电磁辅助的电流体喷印方法。首先，组装供墨部分并与电磁控制模块连接，连接墨水输出器与导管接口，组装电磁控制模块，连接计算机、变电器和可变极电磁铁，由计算机控制变电器输出电流大小和方向进而控制可变极电磁铁的磁性和极性，将两块极性相反的可变极电磁铁分别固定于导管接口两侧；接着，连接喷针，由计算机控制增大可变极电磁铁磁性，缩短极性变换周期，喷针接口在磁力作用下与导管接口紧密连接，导管接口内部磁性转子开始高速转动；然后，试喷墨水，打开输墨泵开关进行试喷，待射流稳定后，移动运动平台开始正式喷印工作；喷印工作结束后，停止输墨，移离运动平台，打开清洗液输出器的开关，向装置内注入清洗液，清洗完成后，卸下打印喷针。此喷印装置采用模块化连接导管喷针，利用电磁原理进行工作，部件导管接口盖板的结构允许连接多个墨水导管，可实现快速更换打印墨水以及适配的打印喷针；同时接口部件内置的两个磁性转子可在可变极电磁铁作用下高速旋转，实现搅拌作用，可防止墨水在输料系统末端发生沉淀。此电流体喷印方法具有工艺简单、成本低等优点。

本发明采用的技术方案是：

一种电磁辅助的电流体喷印方法，利用电磁原理连接电流体喷印设备导管和喷针，实现导管喷针的可拆卸和输料系统末端搅拌功能。该装置首先组装供墨部分并与电磁控制模块连接，将墨水输出器通过密封导管与导管接口部件连接，通过USB数据线连接电流控制计算机和变电器，变电器由电源供电并与可变极电磁铁相连，可变极电磁铁夹持固定于导管接口外两侧；然后调整电流控制计算机参数，增大变电器输出电流、缩减电流方向变换周期，进而增大可变极电磁铁磁性和缩减极性变换周期，接口部件内磁性转子开始高速转动，在磁力作用下将喷针接口连接到导管接口上；接着，打开任意一个墨水输出器试喷墨水，待到喷针射流稳定后关闭墨水输出器开关停止喷墨；最后，控制XY平面运动平台移动至至打印开始位置，开启输墨泵开关，正式喷印工作开始；喷印工作结束后，关闭墨水输出器开关停止输墨，移离运动平台，打开清洗液输出器的开关，向装置内注入清洗液进行清洗，清洗完成后，卸下打印喷针。