[发明专利]一种多模式打印方法及装置

说明书

本发明涉及微纳制造领域，提出了一种多模式打印方法及装置，该装置包括供料系统、喷头、收集板和运动控制组件，所述供料系统输送打印材料至喷头，所述喷头设置于所述收集板的上方，所述运动控制组件控制所述喷头和收集板之间在水平方向和竖直方向的相对运动，还包括直流电源和/或交流电源，和电源类型转换开关，所述直流电源和/或交流电源分别通过电源类型控制开关电连接至所述喷头，所述电源类型控制开关控制接入所述喷头的电源类型为直流电源、交流电源或无电源接入。本发明解决了目前打印模式单一，导致的多结构、多材料微纳器件的一体化制造难等问题，为拓展微纳制造技术的应用范围及领域提供了有效的解决方案。

技术领域

本发明涉及微纳制造领域，尤其涉及一种多模式打印方法及装置。

背景技术

有机/无机微纳结构的喷印或直写制造，无需模版与曝光流程，具有低成本、大面积、基材适应性强(刚性/柔性/3D基材)、绿色等优势，已经成为新一代柔性电子、微纳传感器件、材料—结构—传感一体化制造、生物组织制造的关键技术，也是微纳制造技术研究的重点领域之一(ZhouPing Yin,YongAn Huang,et al.Inkjet printing for flexibleelectronics:Materials,processes and equipments[J].Chinese Science Bulletin,2010,55(30):3383-3407.)。

有机/无机微纳器件的结构主要有量子点(0维)、微/纳米纤维(1维)、薄膜(2维)以及多维等，因此针对这些微纳结构的打印技术也得到很多学者的研究，但是目前市场上的打印技术的模式较为单一。例如，纳米纤维近场电纺技术可以实现二维纳米结构的打印，但是可打印材料的粘度一般较低，而且种类也较少；但是液态直写技术可以实现高粘度材料的打印，可打印的材料种类较多，而且可用于三维结构的制造(Mei X,Chen Q,etal.Microscale Weissenberg Effect for High-viscosity Solution Pumping at thePicoliter Level[J].Nanoscale,2018:10.1039.)，因此单一的打印模式限制了可打印材料以及结构的种类，无法适应一些多结构、多材料微纳器件的一体化制造，严重制约了微纳制造技术的应用范围及领域。

发明内容

本发明针对目前打印模式单一，导致多结构、多材料微纳器件的一体化制造难等问题，提供了一种多模式打印方法及装置，解决了目前打印模式单一，导致的多结构、多材料微纳器件的一体化制造难等问题，为拓展微纳制造技术的应用范围及领域提供了有效的解决方案。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种多模式打印装置，包括供料系统、喷头、收集板和运动控制组件，所述供料系统输送打印材料至喷头，所述喷头设置于所述收集板的上方，所述运动控制组件控制所述喷头和收集板之间在水平方向和竖直方向的相对运动，还包括直流电源和/或交流电源，和电源类型转换开关，所述直流电源和/或交流电源分别通过电源类型控制开关电连接至所述喷头，所述电源类型控制开关控制接入所述喷头的电源类型为直流电源、交流电源或无电源接入。

进一步的，还包括喷射诱导装置，所述喷射诱导装置能够在喷头下方水平移动。

进一步的，所述喷射诱导装置包括电机和诱导头，所述电机具有一旋转轴，所述旋转轴的轴向平行于所述喷头的轴向，所述诱导头的一端固定连接于所述旋转轴，另一端能够在电机作用下在喷头下方水平移动。

进一步的，还包括用于加热所述收集板的第一加热装置。

进一步的，还包括用于加热所述喷头的第二加热装置。

一种多模式打印方法，基于本发明实施例所述的多模式打印装置，其特征在于：包括四个模式：液体直写模式、近场电纺模式、静电喷雾模式和按需喷墨模式中的一种或多种；