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2021年12月24日著录事项变更;变更发明人
【 中文摘要 】本发明属于三维打印技术领域,公开了一种导电图形打印、线性扫描固化一体系统及方法,利用多轴运动机构在非展开曲面上打印导电墨水的同时打印平台下面的加热棒跟随打印喷头移动进行表干加速溶剂挥发,打印结束后再用光子固化线性光源导电墨水,形成电子线路。设置于工作台上的三轴联动打印模块和与三轴联动打印模块相连接的扫描光子固化模块、冷却模块、加热运动模块。本发明使得单位时间内固化面积较激光固化有较高提升,对于烧结固化过程较闪光固化更为均匀,避免同一区域进行多次固化,提升导电图形导电率的一致性;进行固化时,未等待基材被加热到极限温度,结束固化流程,降低了固化温度,有效防止了基材被高温损坏。
【 英文摘要 】The invention belongs to the technical field of three-dimensional printing, and discloses a conductive pattern printing and a linear scanning solidification integrated system and method. While a multi-axis moving mechanism prints conductive ink on an undeveloped surface, a heating rod below a printing table moves follow a printing head to perform dry surface to accelerate solvent evaporation, photons are used for solidifying linear light source conductive ink after printing to form an electronic circuit. A three-axis-association printing module and a module for scanning photon solidification, a cooling module and a heating moving module which are connected with the three-axis-association printing module are arranged at a working table. According to the conductive pattern printing and the linear scanning solidification integrated system and method, the solidification area is greatly improved in unit time compared with the laser solidification, sintering solidification process is more uniform compared with the flash solidification, the problem that the same area is repeatedly solidified can be avoided, and the uniformity of the electric conductivity of the conductive pattern can be improved; and during solidification, the solidification process is finished when base materials are not heated to the ultimate temperature, the solidification temperature is lowered, and the base materials can be protected from damaging of the high temperature.
导电图案三维印刷线性扫描方法。
该方法能够均匀地进行烧结工艺,在进行固化工艺的同时以高一致性提高导电图案的导电性,而不需要等待衬底在阈值温度下被加热,降低了固化温度,并且有效地防止了衬底在高温下的损坏。
该方法包括通过多轴运动机构通过在印刷平台上不涂敷导电油墨来执行曲面印刷过程。 通过进行加速溶剂挥发的表面干燥来移动印刷喷头。 在用光子对线性光源导电油墨进行印刷和固化之后形成电子电路。 将待印刷导电模型的非展开曲面固定在印刷平台上,在印刷平台上分析非展开曲面导电模型。
本发明还涉及一种线性集成扫描和固化系统。
信息通信 | 图案 | 导电图案 |
方法过程 | 其它方法过程 | 三维印刷线性扫描方法 |
技术功效句 | 固化差异也越大; 提高了打印品质; 减少导电墨水中有机溶剂与与基材接触时间; 影响固化效果; 降低了导电图形整体导电率的均匀性; 使得单位时间内固化面积较激光固化有较高提升; 有效防止了基材被高温损坏; 使用更加方便; 本发明使得单位时间内固化面积较激光固化有较高提升; 降低了固化温度; 无法避免部分区域发生重复固化的现象; 减小了导电墨水对基材的渗透现象 |
技术功效短语 | 固化差异大; 提高打印品质; 减少基材接触时间; 减少有机溶剂; 影响固化效果; 降低导电率均匀性; 面积提升; 防止高温损坏; 使用方便; 降低固化温度; 避免重复固化现象; 减小渗透现象 |
技术功效1级 | 差异; 品质; 时间; 溶剂; 固化; 均匀性; 面积; 损坏; 便利性; 温度; 渗透 |
技术功效2级 | 差异提高; 品质提高; 时间降低; 溶剂降低; 固化; 均匀性提高; 面积提高; 损坏避免; 便利性提高; 温度降低; 固化避免; 渗透降低 |
技术功效3级 | 固化差异提高; 打印品质提高; 基材接触时间降低; 有机溶剂降低; 影响效果固化; 导电率均匀性提高; 面积提高; 高温损坏避免; 使用便利性提高; 固化温度降低; 重复现象固化避免; 现象渗透降低 |
技术功效TRIZ参数 | 29-制造精度;15-时间;05-面积;27-可靠性;33-操作流程的方便性;17-温度; |
主分类号 |
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IPC分类号 | |
CPC分类号 | B41J3/01; B41J11/002; B41J25/001; |
DWPI分类号 | S06; X25; |
DWPI手工代码 | S06-E04B1; S06-E08; S06-K02; S06-K99A; S06-K99D; X25-A08A; X25-A08C2; |
国民经济行业分类 | 制造业居民服务、修理和其他服务业 |
国民经济行业(主) | 制造业居民服务、修理和其他服务业 |
新兴产业分类 | 下一代信息网络产业 |
新兴产业(主) | 下一代信息网络产业 |
知识密集型分类 | 信息通信技术制造业新装备制造业 |
学科分类 | 工程 |
清洁能源产业 | 核电产业风能产业太阳能产业生物质能产业水力发电产业智能电网产业其他清洁能源产业 |
数字经济核心产业 | 数字产品制造业 |
2017-11-21
申请日
CN201711162942.X(当前专利)
申请号
2018-05-18
首次公开日
CN108045105A
首次公开号
2020-10-09
授权公告日
CN108045105B(当前专利)
授权公告号
2037-11-21
预估到期日
计算因素
DWPI基本专利 | CN108045105A; | |
DWPI同族公开号 | ||
同族专利公开号 | ||
扩展同族公开号 | ||
DocDB公开号 | ||
DWPI同族国家/地区 | 中国; |
代理机构 | 西安长和专利代理有限公司 61227 |
代理人 | 黄伟洪; 李霞 |
申请语言 | 汉语 |
审查员 | 潘海良 |
1.一种导电图形打印、线性扫描固化一体方法,其特征在于,所述导电图形打印、线性扫描固化一体方法利用多轴运动机构在非展开曲面上打印导电墨水的同时,打印平台下面的加热棒跟随打印喷头移动进行表干加速有机溶剂挥发,打印结束后再使用光子固化线性光源固化导电墨水形成电子线路;
所述导电图形打印、线性扫描固化一体方法包括以下步骤:
步骤一,被打印的非展开曲面导电模型固定于打印平台,分析非展开曲面导电模型,并对被打印模型进行切片处理,生成运动指令;
步骤二,根据切片处理后的模型,确定打印位置和三轴联动机构的运行轨迹数据;
步骤三,控制三轴联动机构工作,打印喷头运动打印出未固化的导电图形,同时加热运动模块开启控制温度,跟随打印喷头运动的同时对导电图形进行表干;冷却模块为打印喷头降温;
步骤四,导电图形完成打印时,光子线性固化模块开启,光线通过线性透镜聚焦成高能量线性光线,通过固化运动组模块对导电图形进行扫描运动,将导电图形中剩余的有机溶剂蒸发,对金属粒子进行烧结连成片面,实现导电;
步骤五,获得导电图形;
所述导电图形打印、线性扫描固化一体方法的导电图形打印、线性扫描固化一体系统,包括:
工作台;
设置于工作台上的三轴联动打印模块和与三轴联动打印模块相连接的光子线性固化模块、冷却模块、加热运动模块。
2.如权利要求1所述的导电图形打印、线性扫描固化一体方法,其特征在于,所述三轴联动打印模块包括:
用于控制喷墨位置的三轴运动组;
用于实现喷墨功能的喷墨供墨组;
用于放置被打印模型的打印平台和数控系统。
3.如权利要求2所述的导电图形打印、线性扫描固化一体方法,其特征在于,所述三轴运动组包括:
用于控制喷墨供墨组的喷墨位置分别向X、Y、Z各方向移动的三轴组:X轴组、Y轴组、Z轴组;X轴组、Y轴组、Z轴组设于工作台的上部空间且相互连接;数控系统与三轴运动组和打印喷头联合工作,打印导电图形;
X轴组包括X轴精密丝杆、X轴导轨、X轴电机、X轴滑板;
X轴精密丝杆一端安装在Y轴滑板的上部,X轴精密丝杆与X轴导轨沿X轴平行设置,X轴滑板穿设于X轴精密丝杆与X轴导轨上,X轴精密丝杆与X轴滑板螺纹连接,X轴精密丝杆一端与X轴电机的输出轴相连;
Y轴组包括Y轴精密丝杆、Y轴导轨、Y轴电机、Y轴滑板;
Y轴精密丝杆与Y轴导轨沿Y轴平行安装在工作台上,Y轴精密丝杆一端设有Y轴电机,Y轴滑板设于Y轴精密丝杆和Y轴导轨上,Y轴精密丝杆与Y轴滑板螺纹连接;
Z轴组包括Z轴精密丝杆、Z轴导轨、Z轴电机、Z轴滑板;
Z轴精密丝杆一端安装在X轴滑板上,Z轴精密丝杆与Z轴导轨沿Z轴平行设置,Z轴滑板穿设于Z轴精密丝杆与Z轴导轨上,Z轴精密丝杆与Z轴滑板螺纹连接,Z轴精密丝杆一端与Z轴电机的输出轴相连。
4.如权利要求1所述的导电图形打印、线性扫描固化一体方法,其特征在于,所述光子线性固化模块包括电源、固化运动组模块和光子固化线性光源;光子固化线性光源设于工作台上,且穿过打印平台与固化运动组模块连接;固化运动组模块位于打印平台下方,用于控制光子固化线性光源对导电图形进行运动扫描固化。
5.如权利要求4所述的导电图形打印、线性扫描固化一体方法,其特征在于,所述固化运动组模块包括固化运动组精密丝杆、固化运动组导轨、固化运动组电机、固化运动组滑板;
固化运动组精密丝杆与固化运动组导轨沿固化运动组模块平行安装在工作台上,固化运动组精密丝杆一端设有固化运动组电机,固化运动组滑板设于固化运动组精密丝杆和固化运动组导轨上,固化运动组精密丝杆与固化运动组滑板螺纹连接,电源位于固化运动组模块后方。
6.如权利要求1所述的导电图形打印、线性扫描固化一体方法,其特征在于,所述冷却模块包括半导体制冷模块、水箱和冷却筒;
冷却筒套在打印喷头外侧用于打印喷头制冷,半导体制冷模块、水箱和冷却筒通过橡胶水管连接。
7.如权利要求1所述的导电图形打印、线性扫描固化一体方法,其特征在于,所述加热运动模块包括加热运动组;加热运动模块位于打印平台下侧,用于加速导电墨水有机溶剂挥发;
加热运动组包括加热运动组精密丝杆、加热运动组导轨、加热运动组电机、加热运动组滑板;
加热运动组精密丝杆与加热运动组导轨沿加热运动组平行安装在工作台上,加热运动组精密丝杆一端设有加热运动组电机,加热运动组滑板设于加热运动组精密丝杆和加热运动组导轨上,加热运动组精密丝杆与加热运动组滑板螺纹连接。
8.一种应用权利要求1所述导电图形打印、线性扫描固化一体方法的打印机。
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