[发明专利]一种液态金属喷墨阀

说明书

本发明涉及喷墨打印装置领域，公开了一种液态金属喷墨阀，包括：加热腔体，具有加热腔室；其上端设有金属粉末和液态金属进口；其中设有电磁驱动装置和加热装置，加热装置融化金属粉末或者预热液态金属墨水，电磁驱动装置驱动液态金属墨水运动；液态金属腔体，液态金属腔体设有液态金属腔室和喷嘴；以及绝缘推进杆和反馈控制装置，绝缘推进杆的一端伸入所述液态金属腔室内，另一端与往复步进装置连接，反馈控制装置根据液态金属的位置控制往复步进装置的运动；其中，液态金属腔室与加热腔室连通。本发明将液态金属粉末融化并由电磁驱动装置驱动，由绝缘推动杆推出，克服了液态金属在喷墨打印过程中存在的缺陷，实现液态金属连续、快速和稳定喷墨。

技术领域

本发明涉及喷墨打印装置领域，特别是涉及一种液态金属喷墨阀

背景技术

印刷电子已经成为电子制造技术的重要组成部分，而液态金属以其高电导率，制取简单，无需后处理的优点在印刷电子中占有了重要的地位。

现有的印刷液态金属的方法主要有接触式打印法和雾化喷涂法；接触式打印法出墨速度相对缓慢，只适合于打印小批量、精细化的电路；雾化喷涂法需要预先制作掩膜，较为不便。使用无接触式的喷墨方法可以有效提升出墨速度，更快速地制造电子线路，且无需使用模板，然而液态金属与传统墨水性质有很大的差异，普通的喷墨阀或喷墨打印头难以满足液态金属喷墨的需求。液态金属的粘度很低，表面张力大，密度大，导电性优秀，与多种材料润湿性差，部分熔点高于室温的金属合金还需加热，且容易产生氧化物杂质影响喷墨质量。因此要使用喷墨方法印刷液态金属，需要针对这些问题设计新结构的喷墨阀或喷墨装置。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明的目的是提供一种液态金属喷墨阀，因液态金属粘度很低，表面张力大，密度大，导电性优秀等特性，克服了液态金属在喷墨打印过程中存在的缺陷，实现液态金属连续、快速和稳定喷墨。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供一种液态金属喷墨阀，包括：

加热腔体，所述加热腔体具有加热腔室；所述加热腔室的上端设有金属粉末进口；所述加热腔室中设有电磁驱动装置和加热装置，所述加热装置用于加热金属粉末，使其融化为液态金属墨水，所述电磁驱动装置用于驱动所述液态金属墨水运动；

液态金属腔体，所述液态金属腔体设有液态金属腔室和设于所述液态金属腔室的喷嘴；以及

绝缘推进杆和反馈控制装置，所述绝缘推进杆的一端伸入所述液态金属腔室内，另一端与往复步进装置连接，所述反馈控制装置检测液态金属在所述液态金属腔室中的位置，并根据其位置控制往复步进装置的运动；

其中，所述液态金属腔室与所述加热腔室连通。

其中，所述加热装置为若干金属圆柱和绝缘网板共同构成。

其中，所述加热腔体的外侧的保温装置。

其中，还包括在所述加热腔室下端的过滤装置。

其中，在所述加热腔室内还包括液位监测与压力控制装置，用于监测所述加热腔室内的液态金属墨水液位高度并控制所述加热腔室内部压力大小。

其中，所述加热腔室和所述液态金属腔室连接通道上还设有带负压装置的气泡去除腔室，所述气泡去除腔室与液态金属腔室为一体或分体设置。

其中，所述液态金属腔内涂有镀层。

其中，所述液态金属腔体还设有液态金属回收与清洁室，所述液态金属回收与清洁室中设有驱动装置和控制阀块，所述液态金属回收与清洁室内分别与所述气泡去除腔室和所述液态金属腔连接，所述控制阀块设于液态金属腔室内，所述驱动装置用于驱动所述液态金属回收与清洁室内的液态金属墨水。