[发明专利]一种电磁打印喷头、电磁打印装置及打印方法

权利要求书

1.一种电磁打印装置，其特征在于，包括：电磁打印喷头、液态金属墨水、墨盒、压力调节机构、移动控制机构、控制电路和电流脉冲发生器；

所述电磁打印喷头可滑动的设置在所述移动控制机构上，且所述电磁打印喷头的喷嘴对准基底材料；

所述电磁打印喷头的进墨口与所述墨盒的出墨口相连，所述液态金属墨水放置在所述墨盒内；

所述压力调节机构设置在所述墨盒上，用于调节所述墨盒内的压力；

所述电流脉冲发生器与所述电磁打印喷头中喷头组件的正电极和负电极相连；

所述控制电路与所述压力调节机构及所述电流脉冲发生器相连；

所述移动控制机构包括滑轨和设置在所述滑轨正下方的转轮；所述电磁打印喷头可滑动的设置在所述滑轨上，所述基底材料平铺在所述转轮上；

所述电磁打印喷头包括多个阵列排布的喷头组件，所述电流脉冲发生器包括多个电容器，且所述电容器的数量与所述喷头组件的数量一致；所述电容器与所述喷头组件中的正电极和负电极相连，通过控制所述电容器的通电状态独立控制所述喷头组件的打印状态；

所述控制电路包括基于微控制芯片的嵌入式电路，通过12V直流电源对电容器进行充电，同时通过继电器控制电容器对电磁打印喷头上的电极进行放电；

其中，电磁打印喷头，包括：至少一个喷头组件，所述喷头组件包括喷嘴、正电极、负电极、第一磁体、第二磁体和薄膜管道；所述正电极和所述负电极竖直相对设置，所述第一磁体的N磁极与所述第二磁体的S磁极竖直相对设置，且所述第一磁体竖直贴合在所述正电极的一侧及所述负电极的一侧，所述第二磁体竖直贴合在所述正电极的另一侧及所述负电极的另一侧；所述薄膜管道竖直放置在所述正电极、所述负电极、所述第一磁体和所述第二磁体构成的空间内；所述喷嘴与所述薄膜管道连通。

2.根据权利要求1所述的电磁打印装置，其特征在于，所述第一磁体和所述第二磁体为钕铁硼永磁铁、钐钴永磁铁、铝镍钴永磁铁、四氧化三铁永磁铁或者电磁铁；

所述正电极和所述负电极为金属单质、金属合金、碳化硅或石墨。

3.根据权利要求1所述的电磁打印装置，其特征在于，所述液态金属墨水包括熔点在300℃以下的低熔点金属单质、低熔点金属合金、或者金属纳米颗粒与流体分散剂混合形成的导电纳米流体。

4.根据权利要求3所述的电磁打印装置，其特征在于，所述低熔点金属单质包括汞单质、镓单质、铟单质和锡单质；

低熔点金属合金包括镓铟合金、镓铟锡合金、镓锡合金、镓锌合金、镓铟锌合金、镓锡锌合金、镓铟锡锌合金、镓锡镉合金、镓锌镉合金、铋铟合金、铋锡合金、铋铟锡合金、铋铟锌合金、铋锡锌合金、铋铟锡锌合金、锡铅合金、锡铜合金、锡锌铜合金、锡银铜合金、铋铅锡合金中的一种或多种。

5.一种利用权利要求1-4任一项所述的电磁打印装置的电磁打印方法，其特征在于，包括：

步骤1、控制电路控制压力调节机构，以使墨盒中的液态金属墨水流入电磁打印喷头内；

步骤2、控制电路根据接收到的打印图案形状，控制移动控制机构，以使电磁打印喷头和/或基底材料移动至相应位置；

步骤3、控制电路控制电流脉冲发生器，以使所述电流脉冲发生器产生的脉冲电流驱动所述电磁打印喷头内的液态金属墨水喷出，并打印在所述基底材料上。

6.根据权利要求5所述的电磁打印方法，其特征在于，所述步骤3还包括：

所述控制电路控制所述电流脉冲发生器中各电容器的工作状态，以控制所述电磁打印喷头中各喷头组件的打印状态。