[发明专利]一种同轴聚焦电射流打印方法

摘要

本发明一种同轴聚焦电射流打印方法属于先进制造技术领域，涉及一种同轴聚焦电射流打印方法。该方法在同轴聚焦电射流打印过程中，同轴聚焦电射流打印喷头中装有两种液体，一种为所需成型材料称为内层功能液体，另一种为辅助材料称为外层液体，外层液体与内层功能液体不相溶，并且外层液体的粘度大于内层功能液体的粘度；同轴聚焦电射流打印喷头在打印中形成双层液体的同轴聚焦射流，在衬底上打印双层结构，最后，去除外层打印材料，获得内层功能结构。该方法具有打印分辨率高，材料适应性强，抗微环境干扰力强的特点，可以在常温常压下使用微米尺度的喷针实现高分辨率的图案化打印。

主权项

一种同轴聚焦电射流打印的方法，其特征是，该方法在同轴聚焦电射流打印过程中，同轴聚焦电射流打印喷头(1)中装有两种液体，一种为所需成型材料称为内层功能液体(7)，另一种为辅助材料称为外层液体(8)，外层液体与内层功能液体不相溶，并且外层液体的粘度大于内层功能液体的粘度；同轴聚焦电射流打印喷头(1)在打印中形成双层液体的同轴聚焦射流，在衬底上打印双层结构，最后，去除外层打印材料，获得内层功能结构；方法的具体步骤如下：1)同轴聚焦电射流打印系统安装首先安装同轴聚焦电射流打印系统，将计算机(16)分别与显微镜(17)和XY运动平台基板(12)相连，XY运动平台基板(12)通过接地极板(19)接地；第一微量注射泵(13)通过硅橡胶管(18)连接到同轴聚焦电射流打印喷头(1)的上端进口，第二微量注射泵(14)通过硅橡胶管连接到同轴聚焦电射流打印喷头(1)的左侧进口，高压电源(15)与同轴聚焦电射流打印喷头(1)左下端相连；2)同轴聚焦电射流的实现在同轴聚焦电射流打印前，首先选择内层功能液体(7)和外层液体(8)，选择好后，通过第一微量注射泵(13)和第二微量注射泵(14)分别将内层功能液体(7)和外层液体(8)注入到同轴聚焦电射流打印喷头(1)中；对内层功能液体和外层液体施加不同的高压电场,调节内层功能液体和外层液体的流量、电压；在X‑Y运动平台基板(12)上放置衬底(11)，调节喷针与衬底的间距，即工作高度；3)同轴聚焦电射流打印双层结构调节好内层功能液体和外层液体的流量、电压、工作高度后，开始打印，由同轴聚焦电射流打印喷头(1)出口处形成稳定的同轴射流(4)，同轴射流(4)由内层功能液体形成内射流(5)和外层液体形成外射流(6)构成；保持稳定同轴射流，根据打印图案，由电脑控制X‑Y运动平台的运动轨迹，在衬底(11)上进行打印，每个打印图案单元为双层结构(9)，内层结构由内层功能液体组成，外层包裹结构由外层液体组成；4)外层打印材料的去除当双层结构图案打印完成后，在室温下搁置一定时间，以获得稳定结构；根据外层液体的物理特性，采用溶剂溶解方法去除外层包裹打印材料；去除外层打印材料后，将得到仅有内层材料组成的打印图案(10)。