[发明专利]一种微纳尺度3D打印机及方法

权利要求书

1.一种微纳尺度3D打印机，其特征是：包括喷头组、打印床、控制器和三维运动机构，其中，所述喷头组包括多个喷头，每个喷头在导电喷嘴和导电基板之间施加高压脉冲电源，利用在喷嘴和基板之间形成的强电场力将流体从喷嘴口拉出形成泰勒锥以及稳定的锥射流，所述控制器控制三维运动机构动作，使其带动喷头组与打印床发生相对运动，同时控制各个喷头的动作，对打印床上基材的设定位置进行微液滴喷印，依次打印模型材料、离型材料与支撑材料，所述离型材料是低表面能材料，所述支撑材料为水溶性材料。

2.如权利要求1所述的一种微纳尺度3D打印机，其特征是：所述三维运动机构，包括X、Y和Z三个方向的运动机构，所述X、Y方向运动机构承载打印床，所述Z方向的运动机构上设置喷头组。

3.如权利要求1所述的一种微纳尺度3D打印机，其特征是：所述打印床上设置有承片台和基材，承片台固定在工作台上方，承片台设置导电层或导电材料，所述基材位于承片台上方，基材通过真空吸附固定在承片台上。

4.如权利要求1所述的一种微纳尺度3D打印机，其特征是：还设置有光固化装置，安装在打印喷头的附近，曝光光源照射到打印材料沉积在基材上的区域，实现光固化打印材料的快速固化。

5.如权利要求1所述的一种微纳尺度3D打印机，其特征是：还设置有视频采集装置，视频采集装置安装在工作台一侧，监控整个电喷印过程和图形打印过程。

6.如权利要求1所述的一种微纳尺度3D打印机，其特征是：所述喷头组包括第一打印喷头、第二喷头和第三喷头，分别打印模型材料、支撑材料、离型材料。

7.如权利要求1所述的一种微纳尺度3D打印机，其特征是：所述喷头组的喷头的导电喷嘴连接高压电源正极，高压电源负极与基材相连。

8.如权利要求1所述的一种微纳尺度3D打印机，其特征是：所述喷头组的喷头通过压力管路连接有气动系统，喷头进气口与压力管路连接，保证材料能够持续从喷嘴打出。

9.如权利要求1所述的一种微纳尺度3D打印机，其特征是：所述导电喷嘴为金属喷嘴或内壁涂敷导电材料，导电喷嘴的内径为0.1-500μm。

10.一种微纳尺度3D打印方法，其特征是，在喷头的喷嘴和基板之间形成强电场力，强电场力将流体从喷嘴口拉出形成泰勒锥以及稳定的锥射流，对打印床上的基材设定位置的微液滴喷印，喷印过程为顺序打印，依次打印模型材料、离型材料与水溶性支撑材料。