[发明专利]一种基于近场电纺直写技术的微纳三维打印机

权利要求书

1.一种基于近场电纺直写技术的微纳三维打印机，其特征在于包括有打印机构主体(16)、高压电源（11）、驱动电源（12）、运动控制器（13）、计算机（14）以及辅助电场控制器（15），其中打印机构主体(16)包括有平台支架（1）、用于实现喷射液滴成型的打印喷头（3）、用于控制打印喷头上下运动以控制喷头与平台之间的相对距离的Z轴向导轨（2）、用于采集带电液滴的位置情况的CCD目镜（4）、用于提供辅助电场来对带电液滴的位置进行有效控制的辅助电场电极片（5）、用于使平台做各自由度运动的运动机构，辅助电场电极片（5）装设在运动机构上，Z轴向导轨（2）装设在运动机构的上方，打印喷头（3）装设在Z轴向导轨（2）上，CCD目镜（4）装设在打印喷头（3）的旁侧、且能检测到带电液滴的位置情况的位置上，高压电源（11）给打印喷头（3）以及辅助电场电极片（5）提供电源，驱动电源（12）给做各自由度运动的运动机构的驱动装置提供电源，用于对打印机构主体各自由度的运动进行控制的运动控制器（13）分别与做各自由度运动的运动机构的驱动装置连接，用于对喷射带电液滴进行实时跟踪反馈的CCD目镜（4）的信号输出端与计算机（14）的信号输入端连接，用于分析调整液滴位置所需施加辅助电场强度的计算机（14）的信号输出端与辅助电场控制器（15）的信号输入端连接，用于调控辅助电场强度的辅助电场控制器（15）与高压电源（11）连接，高压电源（11）与辅助电场电极片（5）连接。

2.根据权利要求1所述的基于近场电纺直写技术的微纳三维打印机，其特征在于上述运动机构包括用于使平台做Z轴旋转向运动的Z轴旋转向平台（6）、用于使平台做X轴向运动的X轴向微动平台（7）、用于使平台做Y轴向运动的Y轴向微动平台（8）、用于使平台做Y轴旋转向运动的Y轴向旋转轴（9）,其中Y轴向微动平台（8）装设在Y轴向旋转轴（9）上，X轴向微动平台（7）装设在Y轴向微动平台（8）上，Z轴旋转向平台（6）装设在X轴向微动平台（7）上，辅助电场电极片（5）装设在Z轴旋转向平台（6）上，Z轴向导轨（2）装设在Z轴旋转向平台（6）的上方。

3.根据权利要求1所述的基于近场电纺直写技术的微纳三维打印机，其特征在于上述驱动电源（12）给Z轴旋转向平台（6）、X轴向微动平台（7）、Y轴向微动平台（8）、Y轴向旋转轴（9）提供电源，用于对打印机构主体各自由度的运动进行控制的运动控制器（13）分别与Z轴旋转向平台（6）、X轴向微动平台（7）、Y轴向微动平台（8）、Y轴向旋转轴（9）的驱动装置连接。

4.根据权利要求1所述的基于近场电纺直写技术的微纳三维打印机，其特征在于上述打印喷头（3）采用能直写微纳级别的超细纤维的静电纺丝喷头，打印喷头（3）在针尖处直接接通高压电源（11）。

5.根据权利要求1至4任一项所述的基于近场电纺直写技术的微纳三维打印机，其特征在于上述辅助电场电极片（5）设有4块，通过辅助电场控制器（15）控制高压电源（11）对4块辅助电场电极片（5）所加电压进行控制辅助电场。

6.根据权利要求4所述的基于近场电纺直写技术的微纳三维打印机，其特征在于上述4块辅助电场电极片（5）固定在打印平台上两两垂直，组成一个正方形。

7.根据权利要求6所述的基于近场电纺直写技术的微纳三维打印机，其特征在于上述4块辅助电场电极片（5）通过函数关系                                                ， 来控制不同位置处的平行电极片的电压差。