[发明专利]一种单平板电极电场驱动多喷头喷射沉积微纳3D打印装置

权利要求书

1.一种单平板电极电场驱动多喷头喷射沉积微纳3D打印装置，其特征在于：

包括：打印喷头模组、任意材质的打印喷嘴模组、任意材质的打印基材、平板电极、打印平台、信号发生器、高压电源、供料模组、精密背压控制模组、XYZ三轴精密运动平台、正压气路系统、观测定位模块、UV固化模块、激光测距仪、底座、连接架、第一可调支架、第二可调支架和第三可调支架；

打印平台固定在底座上，平板电极位于打印平台之上，信号发生器的输出端与高压电源连接，高压电源的一端与平板电极连接，另一端接地；打印基材位于平板电极之上，打印喷嘴模组中的每个打印喷嘴与打印喷头模组中对应的打印喷头最下端的出料口连接，并位于平板电极的正上方，且打印喷嘴模组中的每个打印喷嘴都垂直于平板电极；

打印基材在平板电极产生的电场作用下表面和内部电荷发生迁移，电荷出现重新分布形成电矩，正电荷分布在上表面，负电荷分布在下表面；

喷嘴模组处被挤出的呈弯液面形状打印材料在电场作用下也被极化，弯液面的外表面分布负电荷，随着施加电压增大出现稳定的锥射流喷射，喷射射流整体是电中性；

供料模组中的每个供料模块与打印喷头模组的对应打印喷头的下半部连通，精密背压控制模组中的背压控制模块与打印喷头模组中对应的打印喷头的顶部连通，正压气路系统与精密背压控制模组中的各个背压控制模连通；

打印喷头模组通过连接架与XYZ三轴精密运动平台连接，观测定位模块与第一可调支架连接，第一可调支架与连接架固定连接；激光测距仪与第二可调支架连接，第二可调支架与连接架固定连接；UV固化模块与第三可调支架连接，第三可调支架与连接架固定连接；

打印喷头和/或打印喷嘴的排布为三角阵列；

或者，

打印喷头和/或打印喷嘴的排布为直线阵列；

或者，

打印喷头和/或打印喷嘴的排布为菱形阵列；

或者，

打印喷头和/或打印喷嘴的排布为平面阵列；

或者，

打印喷头和/或打印喷嘴的排布为环形阵列；

打印喷嘴模组中的打印喷嘴为导电和非导电的任意一种材料或几种材料的组合；

或者，

打印喷嘴模组中的打印喷嘴为不锈钢喷嘴、武藏喷嘴、玻璃喷嘴或硅喷嘴；

或者，

打印喷嘴模组中的打印喷嘴的内径尺寸范围为0.1μm～300μm；

或者，

打印基材为导体、半导体和绝缘体中的任意一种或几种材料的组合；

或者，

打印基材为PET、PEN、PDMS、玻璃、硅片或铜板；

或者，

平板电极为铜电极、铝电极、钢电极和复合导电材料中的任意一种或几种材料的组合；

或者，

平板电极的厚度范围为0.5mm～30mm；

或者，

平板电极的平面度大于或等于公差等级5级精度。

2.如权利要求1所述的单平板电极电场驱动多喷头喷射沉积微纳3D打印装置，其特征在于：

打印喷头模组中的打印喷头数量、打印喷嘴模组中的打印喷嘴数量、供料模组中的供料模块数量以及精密背压控制模组中的背压控制模块数量均相同，且数量至少为两个，均为一一对应设置。

3.如权利要求1所述的单平板电极电场驱动多喷头喷射沉积微纳3D打印装置，其特征在于：

打印喷头模组中的打印喷头为一个，打印喷头底部设置至少两个出料口，每个出料口分别与打印喷嘴模组中的一个打印喷嘴连接，打印喷嘴模组中的打印喷嘴至少为两个，供料模组中的供料模块的数量为1个，精密背压控制模组中的背压控制模块的数量为1个。

4.如权利要求1所述的单平板电极电场驱动多喷头喷射沉积微纳3D打印装置，其特征在于：

观测定位模块位于打印喷头的一侧，UV固化模块和激光测距仪均位于打印喷头的另一侧。