一种高精度电场驱动喷射沉积3D打印机及其工作方法

专利主权项内容

1.一种高精度电场驱动喷射沉积3D打印机，其特征是，包括安装底板，所述安装底板上设置Y轴工作台，Y轴工作台上固定真空吸附平台，真空吸附平台上吸附打印基板，所述打印基板上方对应设置打印喷嘴和垂直观测相机，打印喷嘴和垂直观测相机连接于Z轴工作台，Z轴工作台固定于X轴工作台；所述打印喷嘴一侧对应设置有斜视观测相机，打印喷嘴另一侧对应设置LED光源和远红外固化光源；所述打印喷嘴与储料瓶连通，储料瓶设置于升降台上；所述安装底板上设置龙门架，龙门架包括与安装底板连接的龙门架支架，龙门架支架顶部设置龙门架横梁，X轴工作台固定于龙门架横梁上；所述Z轴工作台连接有喷嘴支架，喷嘴支架上固定有喷嘴座，所述打印喷嘴固定于喷嘴座上；所述Z轴工作台上固定Z轴安装平台，Z轴安装平台上固定垂直相机支架，垂直观测相机固定于垂直相机支架上；所述垂直观测相机设置于打印喷嘴一侧，且与安装底板垂直；所述Z轴安装平台上固定斜视相机支架，斜视观测相机固定于斜视相机支架上；所述斜视观测相机与安装底板具有夹角，夹角可在0-80度之间调节；所述LED光源和远红外固化光源固定于光源支架上，光源支架固定于Z轴安装平台上；所述LED光源和远红外固化光源与安装底板具有夹角，夹角可在0-80度之间调节；所述储料瓶与背压调节模块连接；所述打印喷嘴与高压脉冲电源正极连接，高压脉冲电源与信号发生器连接；导电喷嘴仅与高压电源正极相连，不接地的基板作为对电极，通过静电感应作用形成锥射流所需的稳定电场，实现任意高度和基板形状的打印；设置三种打印模式：若打印材料为导电材料，选择交流高电压打印模式，调整电压和频率进行打印；若打印大尺寸宏观结构，选择连续锥射流模式，采用直流高压，调节电压大小进行打印；若打印高精度微特征结构，选择脉冲锥射流模式，采用偏置电压+高压直流脉冲电压，利用偏置电压控制泰勒锥的形貌和尺寸，通过高压直流脉冲电压实现稳定锥射流喷射，偏置电压持续进行电荷补给，开启信号发生器和高压脉冲直源，利用斜视观测相机，调节打印工艺参数进行打印。