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气溶胶打印系统
    发布时间: 2020-06-01 15:56    
气溶胶打印系统

    在多数的柔性器件制备工艺之中,气溶胶打印为一种更为精密的打印方式。这种打印方式是通过超声震荡或气流的方式将纳米导电墨水形成气溶胶,再通过利用传输载气(雾化)将气溶胶传输至喷墨口,再用打印的方式将导电墨水印制在需要的基底上。同时,气溶胶打印会利用一束遮盖气体覆盖在导电墨水的外部,来控制打印气流的方向,保证了打印的精确性。

    由于气溶胶的形成是通过将含有有机溶液的导电墨水进行超声震荡或气流,所以可以适配大多数的导电墨水要求的范围。而且,气溶胶打印主要是通过气流传输载气的方式,在遮盖气流和雾化气流的共同作用下,气溶胶不会和喷嘴内壁产生任何接触,只会被遮盖气体包裹的情况下喷射而出,所以极不容易造成常见的喷头堵塞等问题。

    另外,相比喷墨打印的依靠墨滴自身重力向下喷射方式,气溶胶打印高度有更自由的可调节范围,依靠对遮盖气体的方向控制,被包裹的气溶胶可以在特异结构的基底上进行打印。打印的图形会先通过数控的命令完成,再通过设定喷嘴对准基底同轴的位置流量集中喷射。喷嘴和基底的距离会保持不变,以适应遮盖气体的流速和流量,保证打印的精准度。

(气溶胶打印设备主机)

 (超声雾化装置)(气动雾化装置)

已应用打印场景:

    目前,气溶胶打印的方式已被广泛应用于芯片的互联导线打印,金属电极的打印,有机导电薄膜制备等领域。

    该气溶胶打印设备解决方案可以提供长时间不断供的工业级稳定打印性能,打印喷嘴可适配各类墨水,可以实现在各类柔性或者刚性基底上的图像沉积。同时设备支持单通道或多通道的打印模块,可根据实际使用需求进行配置。多通道打印模块可以实现不同墨水之间的快速切换,提高打印效率。

本设备主要是通过和余艾冰余院士组合作开发,实现高精度的气溶胶打印工艺,本系统可以通过超声雾化和气动雾化两种方式,分别实行对溶液的雾化,针对不同粘度的溶液,超声雾化或气动雾化在通过雾化溶液之后,会通过鞘气包裹住细小的雾滴,通过合适的气体载流比和高度,控制喷嘴聚焦到一个非常细小的点径上,实现最佳优于10微米的线宽性能。气溶胶打印的优势就在于极快的高精细线宽制备效率和宽泛的适配材料粘度范围

余艾冰教授是国际颗粒科学与技术和过程工程领域杰出的科学家,“颗粒系统仿真与模拟”领域的开拓者和奠基人之一。在颗粒填充、颗粒动力学与多相流、过程冶金等方面做出了杰出的贡献,其科研成果广泛应用于冶金、材料、化工和矿物加工行业,创造了显著经济效益。先后荣获澳大利亚“联邦教授”、“Ian Wark终身成就奖”、美国钢铁协会“Josef Kapitan”奖、Elsevier化工领域高被引用者等二十多项奖励或荣誉称号。

 

技术优势:

Ø  打印材料在喷头内由环绕气体围绕,一方面避免了阻塞问题,另一方面摆脱了打印 直径对于喷嘴直径的依赖关系。 

Ø  得益于气溶胶打印技术,可以打印一维、二维材料,包括纳米银线、碳纳米管、石墨烯等材料,是目前市面上其他打印技术所不具备的

Ø  气流聚焦形成打印线宽精度优于10微米,是目前墨水直写加工技术中精度最高的技术之一

Ø  喷嘴与基板之间采取非接触式结构,可以实现距离3-5mm高度打印,适应复杂基板曲面条件

Ø  喷头有视觉观测系统可以随时监测打印进度,可以录像、拍照等

 

 

相关专利


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