[发明专利]一种纳米银喷墨打印墨滴边界对齐优化方法及打印机

说明书

本发明属于喷墨打印微制造技术领域，公开了一种纳米银喷墨打印墨滴边界对齐优化方法及打印机，包括：根据测量不同压电喷头负压值与喷出纳米银墨滴半径的关系，拟合获得负压与墨滴间距的关系方程；将在计算机中确定模型表面打印模型中的待打印部分，将待打印部分分离，保存成STL格式；根据带有喷射区间指令的G代码，计算开始打印起始坐标和打印区间长度，根据墨滴半径对打印长度进行墨滴半径补偿，并存入打印长度变量中；根据优化的打印长度和墨滴半径确定打印时墨滴间距，进行墨滴落点初规划；打印导电图形表面；将所有执行代码执行完成，获得导电图形。根据不同基材，调整负压以改变墨滴大小来适应基材，有效提高导电图形边界整齐度。

技术领域

本发明属于喷墨打印微制造技术领域，尤其涉及一种纳米银喷墨打印墨滴边界对齐优化方法及打印机。

背景技术

三维打印技术以计算机三维设计模型为蓝本，通过软件分层离散和数控成型系统，利用激光束、热熔喷嘴等方式将金属粉末、陶瓷粉末、塑料、细胞组织等特殊材料进行逐层堆积黏结，最终叠加成型，制造出实体产品。3D打印技术在重建物体的几何形状和机能上已经获得一定的水平，几乎任何静态的形状都可以被打印出来。数字化制造模式不需要复杂的工艺、不需要庞大的机床、不需要众多的人力，直接从计算机图形数据中便可生成任何形状的零件，使生产制造变得快速简捷。压电喷头喷墨打印是目前最为成熟的喷墨打印方式之一，通过计算机给喷头发出脉冲指令，驱动压电喷头根据指令在表面喷出纳米银墨滴构成导电图形。边界整齐度是判断一个导电图形质量好坏的重要判据，传统喷墨打印中采用固定的墨滴间距，也就是根据需要按照固定时间或者固定步长，给予压电喷头激励信号，在基材上留下固定步长的墨滴，组合形成模型图案，但是由于单条执行指令的打印区间长度很难为墨滴间距的整数倍，当压电喷头执行完整数倍的打印长度后，会留下不足一个步长的区间无法触发喷头打印，这样会在打印结束后的整体模型图案边界上产生参差不齐的缺口，大大影响打印图形的边界整齐度，多数厂家通过提高打印分辨率来弱化这一问题，这样从视觉上可以有效提高整齐度，但是高分别率意味着需要更紧密的路径规划和更小的墨滴间距，会大大提高打印成本和打印时间，这时急需一种边界对齐解决方法从根本上解决边界不齐的问题。

综上所述，现有技术存在的问题是：传统喷墨打印由于打印区间长度很难为墨滴间距的整数倍，每次产生误差，大大影响打印图形的边界整齐度。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种纳米银喷墨打印墨滴边界对齐优化方法及打印机。

本发明是这样实现的，一种纳米银喷墨打印墨滴边界对齐优化方法，所述纳米银喷墨打印墨滴边界对齐优化方法包括以下步骤：

步骤一，根据测量不同压电喷头负压值与喷出纳米银墨滴半径的关系，拟合获得负压与墨滴间距的关系方程；

步骤二，将在计算机中确定模型表面打印模型中的待打印部分，将待打印部分分离，保存成STL格式；将曲面表面打印模型中的待打印曲面进行数据处理，将原模型分成多个三角形，根据不同基材表面调节负压选择相应墨滴半径，并根据墨滴半径相应步距进行路径规划生成带有喷射区间指令的G代码；

步骤三，根据带有喷射区间指令的G代码，计算开始打印起始坐标和打印区间长度，根据墨滴半径对打印长度进行墨滴半径补偿，并存入打印长度变量中；

步骤四，根据优化出来的打印长度和墨滴半径确定打印时墨滴间距，进行墨滴落点初规划，根据非整数倍步长的剩余打印区的大小从新微调墨滴间距，提高导电图形边界整齐度；

步骤五，打印导电图形表面；

步骤六重复步骤三到步骤五，将所有执行代码执行完成，最终获得导电图形，结束打印。

进一步，所述步骤一中负压与墨滴半径关系为：