电流体动力喷射打印技术的工作原理

电流体动力喷射打印简称电喷印与传统喷印技术（热泡法，压电法等）相比，其不同之处在于，传统喷印技术采用外力将液滴“推”出，电喷印在电场力驱动下以“拉”的方式从喷嘴处产生极细的射流，不同条件下可以形成液滴、纤维、喷雾三种状态。电喷印可以在喷嘴处形成“泰勒锥”，打印分辨率不受喷嘴直径的限制，可以实现微米、亚微米尺度的喷印。

电喷印原理图

电喷印属于电液动力耦合技术领域中的一个方向，其原理的实质是将电能直接转换成动能，利用电场诱导产生流体运动。电喷印利用高压脉冲电场将流体从喷嘴处“拉”出，得到微滴于收集板上。

脉冲电压由信号发生器和高压放大器组合生成，通过设置信号发生器输出波形，将信号接入到高压放大器，通过高压放大器能够生成高压信号。收集板为导电玻璃，置于XY平台上，收集板处连接负直流高压电源。利用信号发生器生成方波，经过高压放大器后产生高压脉冲，利用导线连接到针头处。针头与收集板之间形成电场，随着电压升高，针头喷嘴处的弯月面受到电场力的作用形成泰勒锥，当高压脉冲超过临界条件后，打破了针头处的表面张力和电场力，液滴从“泰勒锥”处喷出形成射流，滴落到收集板上形成微滴。计算机连接CCD摄像头，通过软件在屏幕上来实时显示电喷印状况，观察是否出现异常状态，如放电、供液量不足等，以便及时停止平台运行或进行调整参数。

电喷印平台示意图

电喷印是典型的多物理场的综合作用过程，锥射流的形成、飞行高度及沉积过程对喷印图案的分辨率和定位精度有重要影响,喷印效果主要受喷头结构和材料、工艺参数、溶液属性等的综合影响。电喷印的主要方式为:在喷嘴和收集板之间施加高压电场，喷嘴处的液体受到电场力作用形成泰勒锥。当电场力克服液体表面张力和粘力等作用力时，喷嘴处液体喷落，在收集板上形成微小液滴。电喷印与其他技术相比具有独特的优势。

Aigtek高压放大器最大输出电压10KV，最大输出功率10KW，最大输出电流64Ap,在电喷印技术研究中有着重要的应用，为更好的进行科研实验提供了条件。

通过以上的介绍，相信您对于点喷印技术有了清晰的了解，如果想了解更多，请持续关注安泰电子。

　　审核编辑：汤梓红