Summary
نقدم هنا، بروتوكولا لإنتاج عالية الدقة أنماط موصلة باستخدام الطباعة اليكتروهيدروديناميك (EHD) النفاثة. البروتوكول يتضمن وضعين الطباعة EHD جيت: اليكتروسبينينج القريبة من حقل المستمر (نفيس) والطباعة المستندة إلى نقطة EHD (وزارة الدفاع) انخفاض في الطلب.
Abstract
الطباعة اليكتروهيدروديناميك (EHD) النفاثة قد استرعى الانتباه في مختلف المجالات لأنه يمكن استخدامه كأداة للزخرفة مباشرة ذات الدقة العالية والمنخفضة التكلفة. تستخدم طباعة EHD مورد فلويديك للحفاظ على غضروف مقذوف عن طريق دفع الحبر من طرف فوهة. ثم يتم استخدام الحقل الكهربائي لسحب غضروف وصولاً إلى الركيزة لإنتاج أنماط ذات الدقة العالية. وضعين الطباعة EHD قد استخدمت للزخرفة الجميلة: مستمر بالقرب من ميدان اليكتروسبينينج (نفيس) والمستندة إلى نقطة الطباعة EHD (وزارة الدفاع) انخفاض في الطلب. وفقا لأوضاع الطباعة، سوف تختلف الاحتياجات للزوجة المعدات وحبر الطباعة. على الرغم من أن اثنين من وسائط مختلفة يمكن أن تنفذ مع طابعة EHD واحدة، إلى حد كبير أساليب أعمال تختلف من حيث نظام فلويديك، الحبر والجهد المحركة. ونتيجة لذلك، دون فهم الصحيح النفث شروط وقيود، من الصعب الحصول على النتائج المرجوة. والغرض من هذه الورقة تقديم مبادئ توجيهية حيث أن الباحثين عديمي الخبرة يمكن أن تقلل من الجهود التجربة والخطأ ﻻستخدام الطائرة النفاثة EHD بحثية محددة لأغراض التنمية. وللتدليل على تنفيذ الزخرفة الجميلة، نستخدم Ag نانوحبيبات الحبر للزخرفة موصلة في البروتوكول. وبالإضافة إلى ذلك، نقدم أيضا المبادئ التوجيهية الطباعة المعممة التي يمكن استخدامها لأنواع أخرى من الحبر لتطبيقات الزخرفة الجميلة المختلفة.
Introduction
الطباعة EHD النفاثة قد استخدمت على نطاق واسع في مختلف المجالات، مثل الإلكترونيات المطبوعة، والتكنولوجيا الحيوية، وتطبيقات المواد المتقدمة، لأنها قادرة على مباشرة ذات الدقة العالية والمنخفضة التكلفة الزخرفة1. ويمكن تخفيض عرض الخط المطبوعة أو حجم النقطة المطبوعة إلى 1 ميكرومتر، وأصغر بكثير من أن الحبر التقليدية المستندة إلى بيزو الطباعة1.
وفي الطباعة EHD، يطردون من طرف فوهة جزء صغير من الحبر (أو غضروف) والاحتفاظ بالسيطرة على تدفق معدل1،2،3،،من45 أو ضغط الهواء الإيجابي1 ،،من67. غضروف مقذوف مكلف، ويمكن بسهولة سحب إلى أسفل من طرف فوهة للركيزة بمجال الكهربائي، كما هو مبين في الشكل 1. ويتكون غضروف المخروطية أثناء النفث، المنتجة لدفق حبر أرق بكثير من حجم الفوهة.
رقم 1: الطباعة EHD. ويوضح الشكل مبدأ الطباعة EHD النفاثة. دفع الحبر عبر الضغط وسحبها عبر مجال الكهربائي لتشكيل غضروف مقذوف من الفوهة. ثم، يمكن بسهولة متدفق الحبر المشحونة إلى الركيزة عن طريق وحدة تحكم المجال DC أو النبض الكهربائي. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-
على الرغم من أن يمكن استخدام طابعة EHD واحدة وضعين مختلفين والقريبة من حقل اليكتروسبينينج (نفيس) والانخفاض في الطلب جت EHD (وزارة الدفاع) الطباعة، أساليب تحقيق كبير تختلف من حيث نظام فلويديك، الحبر وقيادة الجهد1 , 2 , 3. على سبيل المثال، يستخدم نفيس4،5 حبر عالية لزوجة نسبيا [أكثر من 1,000 سينتيبويسيس (cP)] لتشكيل أنماط الخط الصغير مستمر مع طباعة عالية السرعة تصل إلى 1 م/ثانية. من ناحية أخرى، cP DOD EHD جيت الطباعة6،7،8 يستخدم الحبر منخفضة اللزوجة بلزوجته لحوالي 10 لطباعة المستندة إلى نقطة أنماط معقدة مع طباعة منخفضة سرعة أقل من 10 مم/s.
نظراً للحاجة إلى وضع كل تختلف اختلافاً كبيرا، وقد يكون تحديا للباحثين الذين تنقصهم الخبرة لتحقيق النتائج المرجوة. قد يكون "الدراية" التجريبية الهامة في الممارسة. لمساعدة الباحثين التعود على أساليب الطباعة، نقدم EHD الطباعة البروتوكولات للزخرفة موصلة غرامة استخدام الحبر نانوحبيبات Ag. بيد أننا إضافة تعليقات البروتوكولات حيث أنها لا تقتصر على الزخرفة موصلة استخدام حبر نانوحبيبات Ag. أخيرا، يتم عرض الطباعة وإعداد المبادئ التوجيهية في جزء المناقشة.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
لأغراض الصحة والسلامة، قبل استخدام أي حبر وتنظيف الحل، الرجوع إلى ورقة بيانات سلامة المواد (MSDS).
1-جت اليكتروهيدروديناميك الانخفاض في الطلب الطباعة باستخدام حبر نانوحبيبات الفضة
- ملء الحبر نانوحبيبات الفضة المصفاة (عنب) في خزان الحبر نظام الطباعة EHD.
ملاحظة: يمكن استخدام حبر عنب المتاحة تجارياً لهذا الغرض النافثة للحبر. يجب أن يكون الحبر لزوجة من حوالي 10 cP وتوتر السطحي من 20 ~ 40 mN/m للحصول على النفث الانخفاض في الطلب. - جعل فوهة لطباعة EHD وزارة الدفاع باستخدام ساحبة حرارية.
- ضع كوب شعرية [القطر الداخلي (ID) من 1 مم] في ساحبة الحرارية.
- تعيين معلمات ساحبة الحرارية؛ على سبيل المثال، سرعة درجة حرارة التدفئة في نطاق 580-590 درجة مئوية وسحب حوالي 18 ملم/s.
ملاحظة: ينبغي أن تختلف المعلمات ساحبة الحرارية وفقا لمعرف فوهة الهدف والظروف المحيطة. - تعمل ساحبة الحرارية مع تعيين المعلمات لتطبيق الحرارة في مركز شعري والجذب في كل من أطرافه جعل فوهة مع معرف من 5 ميكرومتر.
ملاحظة: تحديد حجم معرف فوهة استناداً إلى حجم النقطة المستهدفة على الركازة. للإشارة، يمكن طباعة معرف فوهة 5 ميكرومتر 5 نقاط الحجم ميكرومتر. - ضبط طول فوهة الزجاج بقطع الزجاج فوهة عبر زجاج قاطع.
- تجميع الفوهة حامل الفوهات والموصل، التي ترتبط بخزان الحبر عبر أنابيب تترافلوروايثيلين (PTFE).
- تطبيق ضغط الهواء لتوفير الحبر إلى نصيحة فوهة.
- قم بتشغيل وحدة التحكم بضغط الهواء والضغط الجوي من 15 ~ 20 الجيش الشعبي الكوري إلى خزان الحبر لتوفير الحبر إلى نصيحة فوهة. رصد تدفق الحبر من خلال فوهة الزجاج الشفاف والأنابيب التأكد من أنه لا يوجد هواء المحاصرين داخل الأنبوب والفوهة عند توفير الحبر. يبقى تطبيق ضغط الهواء إلى خزان الحبر حتى يظهر الحبر على طرف فوهة.
ملاحظة: لا تقلل الضغط قبل أن يظهر الحبر على طرف فوهة لأنه يمكنها أن تتسبب في فخ فقاعة هواء في طرف فوهة. - الحد من الضغط على حوالي 12 من الجيش الشعبي الكوري للحفاظ على غضروف مقذوف دون أي حبر نازف من طرف فوهة.
ملاحظة: ضغط الهواء المناسب يعتمد على لزوجة الحبر وحجم الفوهة. عدم زيادة ضغط الهواء إلى أكثر من 30 من الجيش الشعبي الكوري تجنب الضغط الجوي المفرط، وغير مرغوب فيه للحفاظ على غضروف في حالة مستقرة.
- قم بتشغيل وحدة التحكم بضغط الهواء والضغط الجوي من 15 ~ 20 الجيش الشعبي الكوري إلى خزان الحبر لتوفير الحبر إلى نصيحة فوهة. رصد تدفق الحبر من خلال فوهة الزجاج الشفاف والأنابيب التأكد من أنه لا يوجد هواء المحاصرين داخل الأنبوب والفوهة عند توفير الحبر. يبقى تطبيق ضغط الهواء إلى خزان الحبر حتى يظهر الحبر على طرف فوهة.
- إصلاح رأس فوهة تجميعها في نظام الطباعة.
- ضع ركيزة زجاج على تشاك فراغ حامل الركيزة وتشغيل مضخة فراغ عقد الركازة.
- تحريك محور ع مرحلة لضبط المسافة المواجهة (ح) – الفجوة بين طرف فوهة وموقف الركازة – إلى ما يقرب من 100 ميكرومتر. استخدام الصورة عرض الجانب المكتسبة عن طريق رصد الكاميرا لتقدير المسافة المواجهة باستخدام المسافة من فوهة تلميح إلى انعكاس لها، كما هو مبين في الشكل 2.
ملاحظة: يؤدي مسافة المواجهة أصغر إلى أعلى حقل كهربائية، التي يمكن أن تسهل الطباعة مع انخفاض الفولتية DC والنبض النفث. ومع ذلك، يمكن أن يؤدي مسافة المواجهة أقل إلى قطرات أكبر. ولذلك، ينبغي تخفيض حجم الفولتية تبعاً لذلك للحصول على حجم النقطة المرجوة. وبصفة عامة، يوصي باستخدام الجهد أقل للحصول على أصغر من النقاط المطبوعة برش أقل. ومع ذلك، عملية متأنية مطلوب إذا كان المسافة المواجهة يصبح أقل من 50 ميكرومتر، سبب أعلى فرصة للكسر فوهة بالاصطدام مع الركازة. في ضوء العلاقة مفاضلة بين قدرة النفث والموثوقية، نوصي باستخدام مسافة المواجهة من 100 ميكرومتر.
رقم 2: المواجهة ضبط المسافة باستخدام صورة كاميرا عرض الجانب. يمكن استخدام صورة فوهة من كاميرا منظر جانبي لتقدير المسافة المواجهة. ويمكن تقدير المواجهة المسافة (ح) من طرف فوهة إلى الركيزة بسهولة كنصف المسافة من الحافة فوهة بظلالها. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-
-
تطبيق الفولتية DC ونبض
ملاحظة: يمكن أن تكون الفولتية DC والنبض التي تسيطر عليها عن طريق برنامج الطباعة.- زيادة الجهد DC تدريجيا حتى تقطر الحبر من طرف فوهة.
ملاحظة: لا يتم تطبيق الجهد الهدف مرة واحدة. الجهد الإضافية ينبغي أن يكون أقل من 100 الخامس في وقت واحد. عموما، لا تنطبق جهد DC لأكثر من 600 V. - تقليل الجهد DC قليلاً من بداية الجهد DC حتى يتم ملاحظة لا حبر آخر تتساقط من الفوهة.
ملاحظة: بعد تعديل الضغط الهوائي والجهد DC، ينبغي أن يكون غضروف في شكل مناسب النفث كما هو موضح في تكميلية الشكل S1. - تعيين جهد نبض سلبية مع المعلمات tالارتفاع = 0 ~ المايكروثانيه 100، ريسكن = المايكروثانيه 300، وتيتقع = 0 المايكروثانيه7 (الشكل 3) في قائمة البرامج.
- تطبيق الجهد نبض السلبية في حامل الركيزة. ثم ضبط حجم الجهد النبض، Vنبض، لإنتاج قطره واحدة كل الجهد نبض واحد.
ملاحظة: ينبغي أن يكون حجم الجهد نبض السلبية، Vنبض، أقل من 600 V. - ضبط الفولتية الخلفية ونبض العاصمة للحصول على حجم الهدف الحبرية على الركازة مع مراعاة النقاط متدفق على الركازة في صورة كاميرا عرض الجانب.
ملاحظة: لإنتاج نقاط صغيرة برش أقل على الركازة، ينبغي أن يكون حجم الجهد النبض، Vنبض، منخفضة قدر الإمكان.
- زيادة الجهد DC تدريجيا حتى تقطر الحبر من طرف فوهة.
الشكل 3: نبض الجهد لوزارة الدفاع EHD النفث. يوصي باستخدام الجهد الموجي شبه منحرف لإنتاج EHD DOD النفث7. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-
-
أنماط الطباعة
ملاحظة: يمكن استخدام نوعين مختلفين من أنماط الطباعة EHD وزارة الدفاع: صورة نقطية صورة و (CAD)-على أساس المعلومات الموجه. الصورة النقطية قد استخدمت على نطاق واسع في الطباعة النافثة للحبر المستندة إلى وزارة الدفاع. ومع ذلك، في حالة تطبيقات الإلكترونيات المطبوعة، المعلومات المستندة إلى CAD الموجه مزايا أكثر من الطباعة النافثة للحبر المستندة إلى وزارة الدفاع، لأنها تتسم بالكفاءة في الطباعة المستندة إلى خط رئيس EHD واحد باستخدام. في الوقت نفسه، يمكن تحويل معلومات متجه إلى صورة نقطية لطباعة صورة نقطية.-
طباعة صورة نقطية
- تحميل صورة نقطية في علامة التبويب الطباعة من برنامج الطباعة وتحويله إلى صورة ثنائية.
- تعيين المعلمات لطباعة الصورة الثنائية. على سبيل المثال، تعيين الفاصل الزمني لإسقاط (أي، المسافة بين 2 بكسل على التوالي) في 10 ميكرون.
ملاحظة: ليس لديه الصورة النقطية أي الأبعاد المادية. سوف يتصل بالأبعاد المادية للصورة المطبوعة بفترة هبوط. على سبيل المثال، يصبح أكبر إذا تم استخدام فاصل زمني أكبر لإسقاط الصورة المطبوعة. في الطباعة النافثة للحبر التقليدية، نقطة في البوصة (DPI) يستخدم عادة لهذا الغرض. ومع ذلك، تجدر الإشارة إلى أن نقطة في بوصة أصغر يعني فاصل قطره أكبر. من أجل تحديد الفاصل الزمني قطره، ينبغي النظر في حجم النقطة المطبوعة. وبصفة عامة، قطره الفاصل الزمني للطباعة EHD وزارة الدفاع أصغر بكثير من أن الطباعة النافثة للحبر التقليدية. - بدء تشغيل الطباعة باستخدام الصورة النقطية المحددة في الموقع الهدف في الركازة.
-
ناقل الطباعة استناداً إلى معلومات CAD
- تحميل معلومات CAD للطباعة.
ملاحظة: يمكن استخدام تنسيق الملف DXF، ومعلومات CAD المستندة إلى النص، لطباعة المعلومات. - تعيين المعلمات للطباعة ناقلات الأمراض؛ على سبيل المثال، تعيين الفاصل الزمني قطره 3 ميكرومتر وتواتر النفث في 10 هرتز.
ملاحظة: لطباعة أنماط خط متصل، الفاصل الزمني قطره ينبغي اختيار حيث أنه يوجد أودعت قطرات تتداخل قليلاً. ومع ذلك، قد يؤدي تداخل أكثر من اللازم عرض أكبر لخط. يوصي بتداخل في حوالي 30% لأي خط عملية الطباعة. بالنسبة لناقلات الطباعة، وسرعة الحركة (v) المعادلة التالية.
v = و × د
هنا،
د = فترة الإسقاط، و
f = تكرار النفث. - طباعة أنماط محملة على الركيزة باستخدام معلمات طباعة محددة سلفا، مثل فترة الإسقاط، وسرعة الطباعة، والجهد، إلخ
ملاحظة: بعد الطباعة، قد يكون مطلوباً عملية تلبد للحصول على الموصلية المرجوة من النقوش المطبوعة، وخارج نطاق هذه الورقة.
- تحميل معلومات CAD للطباعة.
-
طباعة صورة نقطية
2-موصل خيط الزخرفة باستخدام اليكتروسبينينج القريبة من حقل
- جعل اليكتروسبينينج القريبة من حقل (نفيس) الحبر لطباعة سطر موصلة.
- خلط الإيثانول والمياه (DI) مع نسبة حجم 3 (الإيثانول) إلى 1 (دي المياه) لإعداد المذيب 1. على سبيل المثال، مزيج مل 9 من الإيثانول ومل 3 دي المياه جعل 12 مل مذيب 1.
- مزيج 0.3 غرام بولي (أكسيد الإيثيلين) (مكتب الأخلاقيات المهنية، Mwt = 400,000) وز 9.7 من المذيب استعداد 1 جعل حل بوليمر مع 3% بالوزن من مكتب الأخلاقيات المهنية بالتحريك، استخدام محرض مغناطيسي لأكثر من 6 ح في درجة حرارة الغرفة (25 درجة مئوية).
- نانو Ag ميكس لصق الحبر، ولزوجته حوالي 11 ألف حزب المحافظين، وحل البوليمر المعدة، مع نسبة وزن 5 (Ag نانو لصق الحبر) إلى 1 (حل البوليمر) باستخدام خلاط دوامة لمدة 10 دقائق للحصول على الحبر نفيس. على سبيل المثال، ز 10 نانو Ag لصق الحبر، ويمكن أن تكون مختلطة 2 غ من محلول البوليمر للحصول على الحبر نفيس.
ملاحظة: في هذا البروتوكول، نسبة خلط المواد عموما أكثر أهمية من كمية محددة من المواد. متوفرة تجارياً Ag نانو لصق الحبر لأغراض الطباعة الشاشة، التي تضم محتويات Ag الصلبة حوالي 85.5 في المائة بالوزن، يمكن أن تستخدم لهذا الغرض. تجدر الإشارة إلى أن اختيار المذيب والبوليمر قد تختلف استناداً إلى تكوين الحبر الذي يتم استخدامه.
- ملء الحبر نفيس المعدة في المحاقن.
- قم بتوصيل المحاقن مع فوهة عبر أنبوب يربط.
ملاحظة: يمكن استخدام إبرة حقنه متاحة تجارياً مع معرف 100 ميكرومتر للفوهة. - توفير الحبر إلى الفوهة عن طريق دفع المحاقن يدوياً.
- تثبيت المحاقن في المحرك المحاقن، الملحقة بنظام الطباعة.
- ضع ركيزة في تشاك فراغ وتشغيل مضخة فراغ عقد الركازة أثناء الطباعة.
- التحكم Z-الموقف (مرحلة) لضبط المسافة المواجهة.
ملاحظة: يجب أن تكون المسافة المواجهة الموصى بها حوالي 2 مم، وأصغر بكثير المواجهة مسافة مقارنة بتلك المستخدمة مع اليكتروسبينينج التقليدية. -
ضبط معدل تدفق
- تشغيل المضخة حقنه لملء الحبر نفيس في الجمعية فوهة وتوليد تدفق حبر مع معدل تدفق أولى 50 ميليلتر/دقيقة، وأعلى من معدل تدفق المستهدفة.
- تعيين معدل تدفق هدف 1 ميليلتر/دقيقة عندما تدفق الحبر من طرف فوهة.
ملاحظة: يمكن أن يؤدي معدل تدفق أصغر عرض نمط أصغر. ومع ذلك، فإنه يمكن أن تسبب خط الكسر. ينبغي المفاضلة بين استمرار الخط وعرض الخط عندما يتم تحديد معدل تدفق المستهدفة.
-
تطبيق الجهد
- قم بتوصيل مصدر التيار الكهربائي DC موصل فوهة وتوصيل الجهد الأرضي لصاحب الركازة.
- زيادة الجهد DC تدريجيا إلى 1.5 كيلو فولت.
ملاحظة: نظراً للمسافة المواجهة في نطاق بضعة ملليمترات، ويمكن زيادة الجهد DC حتى 2 كيلو فولت، وأعلى من أن لوزارة الدفاع EHD جيت الطباعة. ومع ذلك، جهد DC أعلى من 2 كيلوفولت ينبغي تجنبها نظراً لأنها قد تؤدي إلى تلف المواد الفنية، ولا سيما Ag لصق الحبر، إضافة إلى حل البوليمر. بشكل عام، ينصح جهد DC أقل عند خط مطبوعة أرق مطلوب. ومع ذلك، الأسطر المطبوعة يمكن بسهولة قطع عندما يتم استخدام جهد منخفض، لأن يرتبط قوة شد مستمرة حبر الطباعة للجهد DC. نظراً للمقايضات، نوصي باستخدام الجهد DC تتراوح من 1 كيلو فولت إلى 2 كيلو فولت.
- بدء طباعة الخمول مع طباعة بسرعة 300 ملم/s لأكثر من 10 دقيقة للحصول على تدفق الحالة المستقرة. ضبط معلمات الطباعة مثل معدل التدفق والجهد DC أثناء الطباعة الخمول للحصول على نتائج الطباعة المطلوبة.
ملاحظة: مطلوب طباعة خاملاً لأكثر من 10 دقيقة للحصول على تدفق الحالة المستقرة لأنه يمكن ضغط الحبر لزج في أنابيب طويلة أثناء تسليم الحبر إلى نصيحة فوهة. دون طباعة خاملاً، عرض الخط المطبوعة قد تتغير مع مرور الوقت. سرعة الطباعة خاملاً، وبالتالي، ينبغي نفس سرعة الطباعة الفعلية حتى يمكن تعديل المعلمات النفث أثناء الطباعة. وبهذه الطريقة، يتم ضبط الجهد DC أثناء الطباعة الخمول للحصول على عرض الخط المستهدف. علما أن معدل التدفق والعاصمة الجهد ينبغي أن يكون متوازنا، حيث أن كمية الحبر التي دفعت بمضخة الحقن يمكن أن تكون مساوية لكمية الحبر التي أطاحت بالحقل الكهربائي. - اختيار نمط الطباعة، مثل أنماط الخط والشبكة مستمر.
ملاحظة: حيث يمكن بسهولة أن نحيد الألياف المنتجة ويمكن أن تودع عشوائياً بسبب قوة التنافر التهمة التي تم إنشاؤها بواسطة الأسطر المطبوعة، سرعة الطباعة يجب أن تكون أكبر من 300 مم/s لمحاذاة النمط مع اتجاهات الطباعة، التباعد بين الأسطر المطبوعة يوصي بأن تكون أكثر من 100 ميكرون من أجل طباعة أنماط تقلد أو الخط. - طباعة النقش المحدد على الركيزة باستخدام معلمات طباعة محددة سلفا.
ملاحظة: عملية تلبد قد يكون مطلوباً للحصول على وظائف الهدف من النقوش المطبوعة، التي خارجة عن نطاق هذه الورقة.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
الطباعة المستندة إلى نقطة انخفاض في الطلب:
طباعة وزارة الدفاع يستند إلى قطره واحدة النفث كل مشغل النفث واحد. ينبغي أن تستخدم لإنتاج DOD النفث، الحبر منخفضة اللزوجة بلزوجته لحوالي 10 cP. شرط حبر الطباعة EHD وزارة الدفاع شبيه بنفث الحبر وزارة الدفاع التقليدية، كما الأسلوب EHD الطباعة بنفث الحبر وزارة الدفاع التقليدية. وفي حالة الطباعة النافثة للحبر التقليدية، تقنية الطباعة النقطية قد استخدمت على نطاق واسع، لأنها مناسبة للطباعة صورة نقطية باستخدام رؤساء متعددة الفوهات. ومع ذلك، في حالة طباعة EHD نفاثة، هناك حد على تنفيذ الرأس متعددة الفوهات بسبب الصليب الكهربائية-الحديث بين فوهات. وهكذا، ناقل الطباعة باستخدام فوهة واحدة يستخدم عادة لطباعة الخط القائم على كندي. ومع ذلك، ينبغي النقطية أو وضع الطباعة متجه قابل للتحديد من برنامج الطباعة لطباعة أنواع مختلفة من الزخرفة. لاحظ أن الخوارزمية وتنفيذ يمكن أن تختلف باختلاف أوضاع الطباعة. في وضع ناقل، والحركات المتزامنة في العاشر، تستخدم اتجاهات y لطباعة الخطوط، بينما يستخدم في الطباعة النقطية، محور واحد لطباعة النقاط في الاتجاه الرئيسي وثم الانتقال إلى رقعة القادمة في الاتجاه الفرعي. الممثل على نتائج الطباعة باستخدام خطوط المسح وناقل الطباعة تظهر في الشكل 4.
الشكل 4: نتائج الطباعة نموذجية باستخدام EHD DOD النفث. () هذا تظهر اللوحة الطباعة النقطية (الطباعة النقطية). (ب) يظهر هذا الفريق متجه الطباعة استناداً إلى معلومات CAD. الطباعة EHD جيت المستندة إلى نقطة يمكن استخدامها لطباعة الصور النقطية (الطباعة النقطية) وخطوط أساس كاد (الطباعة متجه). هنا، كانت تستخدم الفولتية DC 250 V وجهد نبض من-250 الخامس لطباعة كل أنماط. في لوحة ، تم تعيين الفاصل الزمني قطره إلى 10 ميكرون من أجل فصل النقاط. في لوحة ب، طبع النمط استخدام تردد 10 هرتز وفاصل قطره 3 ميكرومتر بحيث ترتبط النقاط على شكل خطوط.
اليكتروسبينينج القريبة من حقل:
يستخدم الحبر عالية اللزوجة أكثر من ألف من نفيس cP لطباعة أنماط بشكل مستمر. لذلك، فإنه لا يمكن طباعة الصور النقطية أو كاد معلومات مع مواقع غير قابلة للطباعة والطباعة. كنتيجة لذلك، بدلاً من أنماط معقدة، نفيس مناسبة لطباعة خطوط مستقيمة باستخدام سرعة طباعة عالية. ويشيع استخدام أنماط الشبكة كما هو موضح في الشكل 5.
الرقم 5: نتيجة الطباعة نموذجية نفيس. () هذا الفريق يظهر نمط شبكة نموذجية للطباعة اليكتروسبينينج. (ب) يظهر هذا الفريق تأثير سرعة الطباعة نتيجة الطباعة. نفيس يتطلب سرعة طباعة عالية لغرضين: لتقليل عرض النمط وتكييف أنماط الطباعة فيما يتعلق باتجاه الطباعة. منذ النفث سلوك لا يمكن التنبؤ بها في منطقة الطباعة بطيئة، ينبغي استخدام منطقة الطباعة بسرعة باستثناء أجزاء خط مستقيم.
لطباعة نماذج مستمرة باستخدام نفيس، ينبغي أن تكون سرعة الطباعة أسرع من 300 مم/s لمحاذاة النقوش المطبوعة مع اتجاه الطباعة. سرعة طباعة بسرعة كما يساعد على تحقيق عرض نمط رقيقة11. يمكن أن تكون نسبة التخفيض من نمط العرض فيما يتعلق بمعرف فوهة x أكثر من 20، تبعاً لظروف الطباعة. على سبيل المثال، يمكن أن تنتج على معرف فوهة من 100 ميكرومتر عرض نمط أصغر من 5 ميكرومتر. لذا، نفيس طريقة فعالة جداً لتحقيق أنماط دقيقة جداً باستخدام الحبر عالية اللزوجة. ومع ذلك، على نمط الاستقامة وعرض تخضع بسهولة تباين سرعة الطباعة. علما بأن هناك تسارع أمرا لا مفر منه، والتباطؤ في المناطق التي يمكن أن تصبح سرعة الطباعة جداً منخفضة (أو صفر) لتغيير اتجاه الطباعة. في تلك المناطق، يمكن أن تصبح النقوش المطبوعة غير موحدة وغير المنحازة فيما يتعلق باتجاه الانتقال. ولذلك، نوصي باستخدام أنماط المطبوعة قرب منطقة عالية السرعة فقط. يجب أن يتم تجاهل أنماط المطبوعة قرب مناطق التسارع والتباطؤ (منطقة سرعة الطباعة منخفضة)، كما هو موضح في الشكل 5 ألف. وفي بعض الحالات، يمكن استخدامها بسرعة نفث منخفضة لتوليد نموذج موجه. باستخدام سرعة طباعة منخفضة أقل من 100 ملم/ثانية، يمكن أن تصبح الأنماط متموجة، كما هو موضح في الشكل 6. قد يكون من المفيد في تطبيقات الإلكترونيات المط نمط متموج. ومع ذلك، يمكن زيادة عرض الخط تصل إلى أكثر من 10 ميكرون بسبب انخفاض سرعة الطباعة.
رقم 6: مثال لأنماط مموج باستخدام سرعة الطباعة منخفضة. يمكن أن تنتج بسرعة طباعة منخفضة (حوالي 100 مم/s) خطوط متموجة. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-
في بعض التطبيقات الطباعة، على أنماط جيد جداً مع عرض أقل من 1 ميكرومتر. ولتحقيق هذا نمط جيد، طباعة سرعة بأسرع ما يمكن اعتباره 1 m/s. ومع ذلك، يمكن أن يؤدي بسرعة طباعة عالية للغاية في خطوط منفصلة (أو كسر). لذا، ينبغي أن يكون الأمثل شروط الطباعة المختلفة مثل معدل التدفق، وخط العرض، وسرعة الطباعة، والشلل من البوليمر من أجل طباعة أنماط غرامة دون أي خط الكسر. على سبيل المثال، يبين الشكل 7 التدفق معدل آثار على نتائج الطباعة عندما تكون سرعة الطباعة والجهد DC 300 ملم/s و 1,200 الخامس، على التوالي.
رقم 7: نمط العرض وفقا لمعدل التدفق. ويرتبط معدل التدفق إلى عرض نمط. مع معدل تدفق أقل، يمكن الحصول على نمط أكثر دقة. على سبيل المثال، إذا كان معدل تدفق عالية مع 50 ميليلتر/دقيقة، لينيويدث سيكون كبيرا مع 34 ميكرومتر. ويمكن الحصول على عندما يقلل معدل التدفق إلى 1 ميليلتر/min و 0.1 ميليلتر في الدقيقة، أنماط أكثر دقة مع عرض 8 ميكرومتر و 1 ميكرومتر، على التوالي. لاحظ أنه إذا كان معدل تدفق صغير جداً، يمكن كسر نمط الخط وقطع الاتصال. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-
S1 الشكل: شكل غضروف الاستعداد وفقا لشروط الطباعة. ينبغي الإبقاء على الشكل السليم غضروف طوال عملية الطباعة عن طريق ضغط الهواء المناسب وجهد DC خلفية بغية الحصول على النفث DOD مستقرة. اضغط هنا لتحميل هذا الملف.
S2 الشكل: التخطيطي للطباعة اليكتروسبينينج- وترد عناصر للطباعة اليكتروسبينينج. لاحظ أن جهد DC عالية تم تطبيقها على حامل فوهة لتوريد رسوم الكهرباء للحبر وإنتاج الحقل الكهربائي الذي يسحب الحبر إلى الركيزة. في حالة نفيس، ينبغي أن تكون المسافة المواجهة من طرف فوهة إلى الركيزة 1 ~ 3 مم للطباعة خط مستقيم على طول اتجاه الطباعة. اضغط هنا لتحميل هذا الملف.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
في هذا البروتوكول، علينا أن نركز على أنماط استخدام الحبر في عنب مع اثنين من وسائط الطباعة: الطباعة EHD وزارة الدفاع ونفيس. جت EHD الطباعة التطبيق غير محدود للحبر موصلة باستخدام عنب. وهنا سوف نناقش المبادئ التوجيهية العامة لاختيار الحبر، وتكوين النظام والمعلمات الطباعة الأخرى اللازمة لاستخدام طائرة EHD الطباعة لمختلف التطبيقات الجميلة-نمط.
أن الخطوة الأولى والأكثر أهمية للطباعة EHD هو اختيار الحبر وإعدادها. يمكن استخدام الحبر المستخدم في طباعة نفث الحبر التقليدية في الطباعة EHD وزارة الدفاع. لزوجة حبر الطباعة النافثة للحبر DOD في نطاق 1 ~ 50 cP (عادة 10 cP)14. ومع ذلك، تجدر الإشارة إلى أن أسلوب التحكم تعمل بالهواء المضغوط للطباعة EHD وزارة الدفاع يختلف عن ذلك نفث الحبر وزارة الدفاع التقليدية. الحبرية التقليدية استخدام الضغط السلبي للحفاظ على موقع غضروف داخل فوهة السطح لمنع أي حبر نازف وفوهة التبول. من ناحية أخرى، تستخدم الطباعة في وزارة الدفاع EHD الضغط الإيجابي، الذي يمكن أن يدفع الحبر لتشكيل غضروف مقذوف. لاحظ أنه إذا أصبح أكثر من 100 من لزوجة الحبر cP، غضروف تصعب السيطرة عليها، لأنه يمكن ثم بسهولة ضغط الهواء بدلاً من دفع الحبر إلى نصيحة فوهة. يمكن أن تعتمد مجموعة اللزوجة النفث على فوهة معرف. إذا كانت فوهة أصغر يتم استخدام معرف، ينبغي تخفيض اللزوجة تبعاً لذلك بغية توفير الحبر إلى نصيحة فوهة دون ضغط الهواء أكثر من اللازم.
التوتر السطحي للحبر مهم أيضا النفث السليم. ينبغي أن يكون التوتر السطحي للحبر في نطاق 20-40 mN/m. إذا كان التوتر السطحي أقل من 20 mN/m، وسوف تهيمن على رش الآثار. إذا كان التوتر السطحي هو أكثر من 40 mN/m، سيكون من الصعب غضروف مخروطية، الذي يعتبر ضروريا النفث EHD السليم.
الشكل 8: آثار التوتر السطحي النفث EHD. التوتر السطحي الموصى بها للحبر في نطاق 20-40 mN/m. في حالة انخفاض التوتر السطحي، وسوف تهيمن على آثار الرش على الركازة. من ناحية أخرى، إذا كان التوتر السطحي مرتفع جداً، النفث EHD السليم أنه من غير المحتمل، غضروف المخروطية أمر يصعب تحقيقه. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-
إذا كان التوتر السطحي للحبر هي أكثر من 40 mN/m، يمكن إضافة كمية صغيرة من السطح للحبر لخفض التوتر السطحي. ومع ذلك، يمكن أن يؤدي استخدام الفاعل المفرط رش الحبر على الركازة. ملاحظة يمكن أن تنتج الحبر المشحونة مع بعض الأقطاب قوة مثيرة للاشمئزاز أثناء الرحلة جت، أسفر عن الرش على الركازة. للحد من آثار الرش، يمكن اعتبار خفض الفولتية الدافعة أو المسافة المواجهة.
معلمة هامة أخرى النفث موثوق بها هي نقطة الغليان. نظراً لمعرف فوهة صغيرة جداً في حالة طائرة EHD، غضروف المبرز، بسبب الضغط الإيجابي، يمكن بسهولة أن تجفف وتسد الفوهة. للحد من أي حبر التجفيف على طرف فوهة، ينبغي اختيار المذيب الرئيسي يستند إلى حقيقة أن نقطة الغليان أعلى من 150 درجة مئوية. لمنع حدوث أي انسداد بسبب تراكم الجسيمات، النظر في تصفية الحبر مع عوامل التصفية مع المسام مقاس واحد أصغر فوهة معرف. أيضا، يجب أن تكون الجسيمات في الحبر على الأقل 10 x أصغر فوهة معرف. وبصفة عامة، يمكن أيضا استخدام الأحبار التي تصلح لنفث حبر بيزو تقليدية الطباعة EHD وزارة الدفاع.
وقد حبر نفيس اللزوجة أعلى مقارنة بوزارة الدفاع EHD نفث الحبر. ينبغي أن تكون اللزوجة في المجموعة من عدة آلاف من حزب المحافظين. لطباعة مستمر، حل بوليمر يختلط الحبر الوظيفية. مؤخرا مددت تطبيق نفيس من الألياف إنتاج15،16 لمختلف التطبيقات عن طريق خلط المواد الفنية مع حل البوليمر17. لإيجاد حلول البوليمر، مكتب الأخلاقيات المهنية وحماية الأصناف النباتية (بوفيدون)، إلخ4،5،17،،من1819، التي لها وزن الجزيئي عالية، تستخدم عادة. مصدر القلق الرئيسي مع نفيس للحفاظ على قدرات الطباعة المستمرة باستخدام البوليمر في حين يبقى الحبر وظيفة هذه المواد، مثل التوصيل. ولذلك، يجب تحديد نسبة خلط الحل البوليمر فيما يتعلق بالمواد الفنية بعناية. أيضا، خلافا لوزارة الدفاع، المذيبات ذات نقطة الغليان أقل (أقل من 100 درجة مئوية) عادة ما استخدمت لجعل الحل البوليمر.
على الرغم من أن يمكن استخدامها حبر inkjet تقليدية في وزارة الدفاع EHD الطباعة، أساليب التحكم الضغط EHD الطباعة تختلف نفث الحبر التقليدية. تستخدم طباعة EHD الضغط الإيجابي للحفاظ على غضروف مقذوف من الفوهة، بينما يستخدم نفث حبر تقليدية الضغط السلبي. للتحكم في الضغط الإيجابي، التحكم نوعين من الضغط بأساليب – الضغط الهيدروليكي، والضغط الجوي – يمكن أن تستخدم، حسب معرف اللزوجة وفوهة الحبر كما هو مبين في الشكل 9. لفوهة أصغر، ينبغي استخدام ضغط الهواء بدلاً من الضغط الهيدروليكي لدفع الحبر إلى نصيحة الفوهة. ومع ذلك، يمكن أن يكون عنصر تحكم مناسب لضغط الهواء صعبة عند استخدام الحبر عالية اللزوجة أو فوهة مع معرف أقل من 2 ميكرومتر، حيث يمكن بسهولة ضغط الهواء. من ناحية أخرى، إذا كان حجم الفوهة أكثر من 50 ميكرومتر، اختلاف طفيف من ضغط الهواء يمكن أن تؤثر على موقع غضروف. إذا لزوجة الحبر منخفض وهو الفوهة أكثر من 50 ميكرومتر، ينبغي استخدام الضغط الهيدروليكي استخدام الارتفاع فلويديك للحفاظ على موقع غضروف متسقة.
الشكل 9: الضغط على عنصر التحكم النفث DOD. الضغط الإيجابي ضروري للحفاظ على غضروف مقذوف في وضع الاستعداد. يمكن التحكم في الضغط من أجل غضروف بالضغط الهيدروليكي (باستخدام فرق الارتفاع بين خزان الحبر ونصيحة فوهة) أو الهواء المضغوط من ضاغط هواء. اختيار أساليب المراقبة ينبغي أن تختلف تبعاً للزوجة الحبر وحجم الفوهة. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-
في حالة نفس، يمكن استخدام مضخة الحقن لإطعام الحبر إلى الفوهة نظراً لتعذر دفع الحبر عالية اللزوجة بضغط الهواء. علما أن الحبر يمكن الضغط وضغط عندما تم توفيره في ثابت معدل التدفق عبر مضخة الحقن. أيضا، قد يلزم قدر كبير من الوقت للحبر مضغوط للوصول إلى تدفق الحالة المستقرة في طرف فوهة. للتقليل من آثار ضغط الحبر في الطباعة، ينبغي أن يكون أنبوب يربط إدراج المحاقن بين طرف فوهة قصيرة قدر الإمكان. أيضا، ينبغي أن يكون أنبوب الاتصال الثابت التقليل من آثار التوسع الناجم عن الحبر لزج الضغط. للتقليل من آثار ضغط الحبر، ترفق حقنه بمعدات الطباعة (مراحل) الحد من طول أنبوب الاتصال حقنه بالفوهة. ولهذا الغرض، استخدمنا مضخة الحقن التي محرك المسمار لا يمكن فصلها عن المراقب المالي، كما هو مبين في الشكل 10.
رقم 10: نظام فلويديك اليكتروسبينينج- نظام فلويديك اليكتروسبينينج يتكون من جزأين هما: نظام مضخة الحقن والجمعية فوهة المحقن. ويشمل النظام ضخ حقنه وحدة تحكم معدل تدفق ومحرك المسمار. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-
أحد المعايير الهامة لتحديد نقطة حجم أو نمط العرض هي فوهة معرف. على عكس الرأس نفث الحبر التقليدية، ولا تتطلب لرئيس EHD أي المشغلات أو قنوات السوائل المعقدة. أنه يتطلب فقط فوهة مثل إبرة محقن أو فوهة شعرية زجاج، الذي يرتبط بمصدر جهد العالي. هنا، استناداً إلى الحجم المناسب من فوهة ينبغي اختيار معرف لزوجة الحبر، فضلا عن عرض نمط. على سبيل المثال، في حالة طباعة وزارة الدفاع استخدام لزوجة أقل من 100 cP، معرف فوهة ينبغي أن تكون أقل من 50 ميكرون. للحصول على طباعة مستقرة وثابتة، يجب أن تظل غضروف مقذوف في حالة الاستعداد في نفس الموقع. ومع ذلك، عند فوهة مع معرف أكبر من 50 ميكرومتر اختلافات طفيفة، ويستخدم للضغط الجوي، وقيادة الجهد، والمواجهة المسافة يمكن أن تؤثر بسهولة على موقع غضروف الحبر منخفض اللزوجة. لاحظ أن موقع غضروف مرتبط بمقدار النفث: موقع أقل عادة ما تنتج قطرات أكثر. ونتيجة لذلك، عند استخدام فوهة مع معرف كبيرة، أنها صعبة للغاية للحصول على نقطة التوحيد في جميع أنحاء عملية الطباعة في وزارة الدفاع. لذلك، طباعة فوهة معرف يجب أن تكون أقل من 10 ميكرون لضمان التوحيد حجم نقطة. ويمتاز استخدام فوهة مع معرف أصغر النقاط أصغر الطباعة. على سبيل المثال، يمكن طباعة على معرف فوهة مع 3 ميكرومتر نقاط صغيرة بقدر 3 ميكرومتر، ويمكن مزيد من خفض حجم النقطة باستخدام فوهة مع معرف أصغر. جعل فوهة مع معرف صغيرة، يستخدم عادة شعري زجاج، سبب الفوهة مع الهدف الذي يمكن أن يكون معرف بسهولة عبر ساحبة حرارية متاحة تجارياً. من ناحية أخرى، يحتاج نفيس على معرف فوهة التي أكبر من 50 ميكرومتر، لطباعة لزوجة عالية (أكبر من 1000 cP) الحبر. عادة، يستخدم عادة فوهة بمعرف 100 ميكرومتر لغرامة-نمط الطباعة مع عرض نمط من أقل من 5 ميكرومتر. هنا، يمكن استخدام إبرة حقنه متوفرة تجارياً لهذا الغرض.
في كل طائرة EHD وزارة الدفاع والنفث نفيس، ينبغي النظر في لزوجة الحبر لتحديد معرف الفوهة. أيضا، يجب تحديد مقدار الضغط (أو معدل التدفق) في النظام فلويديك استناداً إلى اللزوجة فوهة معرف والحبر. ويبين الشكل 11 العلاقات القائمة بين ثلاثة عوامل هامة: اللزوجة الحبر أو فوهة الحجم، والهواء الضغط (أو معدل التدفق). كما هو موضح في الشكل 11، ارتفاع الضغط وفوهة مع معرف كبيرة ينبغي استخدام عند استخدام الحبر عالية اللزوجة، بينما ينبغي أن تستخدم الضغط الجوي المنخفض وفوهة مع معرف أصغر النفث الحبر منخفض اللزوجة.
رقم 11: التوجيهي فوهة الاختيار فيما يتعلق باللزوجة والضغط. هذا الشكل يوضح العلاقة بين معرف الفوهات، واللزوجة، والضغط الهوائي. على سبيل المثال، إذا كان يستخدم حبر عالية لزوجة، هناك حاجة فوهة أكبر و/أو أعلى من الضغط الجوي، أو العكس بالعكس. وبالمثل، لمراقبة غضروف، مطلوب أعلى من الضغط الجوي عند استخدام فوهة مع معرف أصغر، أو العكس بالعكس. ومع ذلك، ضغط الهواء عالية لا يمكن دفع الحبر بشكل صحيح إلى نصيحة فوهة إذا كان معرف فوهة صغيرة جداً أو اللزوجة مرتفعة للغاية لأنه يمكن بسهولة ضغط الهواء. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-
أثناء الطباعة، قد تبلل الجزء الخارجي من الفوهة بتدفق الحبر من طرف فوهة. حضور ترطيب كبيرة، مراقبة النفث السليم يمكن أن يكون صعباً. السبب المحتمل للتبول قد أما يكون من خصائص الحبر غير سليمة، مثل التوتر السطحي، أو من بيئة غير سليمة للمعلمات مثل العاصمة الجهد والضغط/تدفق معدل. إذا استمر التبول على الفوهة، قد تكون المعالجة السطحية فوهة المطلوبة حتى يكون سطح فوهة مسعور الخصائص فيما يتعلق بالحبر.
للطباعة وزارة الدفاع، وهي نوعين مختلفين من مصادر الجهد المطلوب7،11: جهد DC خلفية للحفاظ على شكل غضروف الاحتياطية، وجهد نبض لتوليد النفث وزارة الدفاع. ومع ذلك، يستخدم نفيس الجهد DC فقط لطباعة أنماط الخط الصغير مستمر استخدام الحبر لزج جداً جداً (أكثر من 1,000 cP). عالية الجهد العاصمة تتراوح من 1 كيلو فولت إلى 2 كيلو فولت طبقت موصل معدني إدراج بين الفوهة الأنبوب. لطباعة خط مستقيم، استخدمنا المواجهة مسافة قصيرة من 1 ~ 3 مم، لماذا يتم استدعاء الأسلوب اليكتروسبينينج "قرب ميدان" (نفيس)، الذي له ميزات مختلفة مقارنة ب التقليدية بعيدة حقل اليكتروسبينينج12،13 .
في هذا البروتوكول، ركيزة زجاج تستخدم للتجارب، ولكن يمكن استخدام أنواع مختلفة من الركازة وفقا للتطبيقات. ومع ذلك، تجدر الإشارة إلى أن ركائز التي تحتوي على خاصية عزل عالية [على سبيل المثال، البولي ايثلين (الحيوانات الأليفة) الفيلم] بحاجة إلى المعالجة المسبقة، مثل طلاء كيميائية، لإزالة التهم ثابتة الكهربائية التي قد تتراكم على السطح.
لاستخدام طائرة نفاثة EHD لمختلف التطبيقات، والطباعة وإعداد المبادئ التوجيهية يرد في الجدول 1.
| الطباعة EHD DOD جت | قرب حقل اليكتروسبينينج (الطباعة مستمر) | |
| شرط الحبر | مجموعة اللزوجة: 1 ~ 100 cP. | اللزوجة: 100 cP ~ 10,000 cP. |
| التوتر السطحي: 20-40 mN/m. | نقطة الغليان: أقل من 100 درجة مئوية. | |
| نقطة الغليان من المذيبات: أكثر من 150 درجة مئوية. | ||
| نظام فلويديك | ارتفاع السوائل (قوة الهيدروستاتي): فوهة مع القطر الداخلي لأكثر من 50µm. | مضخة الحقن بمعدل تدفق ثابت. |
| الضغط الجوي: فوهة قطرها الداخلي أقل من 10 ميكرون. | ||
| فوهة قطرها الداخلي شرط | لا يزيد عن 10 ميكرون ينصح النفث مستقرة. | يمكن استخدام أكثر من 100 ميكرومتر للزخرفة رقيقة بعرض أقل من 5µm. |
| بشكل عام: يمكن طباعة القطر الداخلي مع 5 ميكرومتر حول النقاط مع حجم 5µm. | ||
| شرط الجهد | العاصمة خلفية الجهد: أقل من 600 الخامس | الجهد DC: أقل من 2 كيلو فولت. |
| نبض الجهد النفث: بضع مئات من فولت. | ||
| سرعة الطباعة | منخفض، أقل من 10 مم/s. | أسرع من 300 مم/s. |
| متطلبات البرامج | الطباعة النقطية (صورة نقطية). | أنماط الشبكة البسيطة. |
| ناقل الطباعة (كندي على أساس المعلومات). | من المستحيل الزخرفة مع الاشتراط على الخروج بسبب الطبيعة المستمرة النفث. |
الجدول 1: موجز للمبادئ التوجيهية لإعداد وطباعة لوزارة الدفاع والمستمر EHD جيت. ويوجز الجدول بالمتطلبات والتوصيات للزخرفة الجميلة باستخدام الطائرة النفاثة EHD.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
الكتاب ليس لها علاقة بالكشف عن.
Acknowledgments
هذا البحث كان يدعمها "برنامج بحوث العلوم الأساسية" عبر الوطنية البحوث مؤسسة من كوريا (جبهة الخلاص الوطني) من كوريا، تموله وزارة التعليم (2016R1D1A1B01006801)، ومعتمدة بشكل جزئي من "صندوق البحوث جامعة سونتشونهيانج" .
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| EHD integrated printing system | Psolution Ltd., South Korea | PS300 | |
| Harima Ag Nanoparticle ink | Harima Inc., Japan | Harima NPS-JL | Ag solid content: ~ 53 wt%, Viscosity: ~10 cP, Surface tension: ~30 mN/m |
| Glass capillary | Narishige Scientific Instrument Lab | G-1 | Inner diameter: 1 mm; Used to make nozzle for DOD EHD jet printing using thermal puller |
| Nozzle thermal puller | Sutter Instrument, USA | Sutter P-1000 | |
| Microscope Slides (Glass subtrate) | Paul-Marienfeld & Co.KG, Germany | 10 006 12 | Dimension (L x W x T): 76 mm x 26 mm x 1 mm |
| Magnetic Stirrer | Barnstead Thermolyne Corp., USA | Cimarec SP131635 | |
| Vortex Stirrer | Jeiotech, South Korea | Lab Companion VM-96T | |
| Ag nanopaste | NPK, South Korea | ES-R001 | Ag solid content: ~85.5 wt%, Viscosity: ~11000 cP |
| Poly ethylene oxide (PEO) | Sigma-Aldrich, USA | 372773-500G | Mw = 400000 |
| Ethanol | Sigma-Aldrich, USA | 459836-500ML |
References
- Onses, M. S., Sutanto, E., Ferreira, P. M., Alleyne, A. G., Rogers, J. A. Mechanisms, Capabilities, and Applications of High-Resolution Electrohydrodynamic Jet Printing. Small. 11 (34), 4237-4266 (2015).
- Jaworek, A., Krupa, A. Classification of the modes of EHD spraying. Journal of Aerosol Science. 30 (93), 873-893 (1999).
- Lee, A., Jin, H., Dang, H. W., Choi, K. H., Ahn, K. H. Optimization of experimental parameters to determine the jetting regimes in electrohydrodynamic printing. Langmuir. 29 (44), 13630-13639 (2013).
- Sun, D., Chang, C., Li, S., Lin, L. Near-field electrospinning. Nano Letters. 6 (4), 839-842 (2006).
- Pan, C. -T., Tsai, K. -C., Wang, S. -Y., Yen, C. -K., Lin, Y. -L. Large-Area Piezoelectric PVDF Fibers Fabricated by Near-Field Electrospinning with Multi-Spinneret Structures. Micromachines. 8 (4), (2017).
- Mishra, S., Barton, K. L., Alleyne, A. G., Ferreira, P. M., Rogers, J. A. High-speed and drop-on-demand printing with a pulsed electrohydrodynamic jet. Journal of Micromechanics and Microengineering. 20 (9), (2010).
- Kwon, K. S., Lee, D. Y. Investigation of pulse voltage shape effects on electrohydrodynamic jets using a vision measurement technique. Journal of Micromechanics and Microengineering. 23 (6), (2013).
- Chen, C. H., Saville, D. A., Aksay, I. A. Scaling laws for pulsed electrohydrodynamic drop formation. Applied Physics Letters. 89, (2006).
- Sung, K., Lee, C. S. Factors influencing liquid breakup in electrohydrodynamic atomization. Journal of Applied Physics. 96 (7), 3956-3961 (2004).
- Kim, J. H., Oh, H. C., Kim, S. S. Electrohydrodynamic drop-on-demand patterning in pulsed cone-jet mode at various frequencies. Journal of Aerosol Science. 39 (9), 819-825 (2007).
- Phung, T. H., Kim, S., Kwon, K. S. A high speed electrohydrodynamic (EHD) jet printing method for line printing. Journal of Micromechanics and Microengineering. 27, (2017).
- Teo, W. E., Ramakrishna, S. A review on electrospinning design and nano fiber assemblies. Nanotechnology. 17, R89-R106 (2006).
- Tang, Y., et al. Highly relective nanofiber films based on electrospinning and their application on color uniformity and luminous efficacy. Optics Express. 25, 20598-20611 (2017).
- Huebner, G. Comparing inkjet with other printing processes and mainly screen printing. Handbook of Industrial Inkjet Printing - A Full System Approach. Zapka, W. 1, Wiley-VCH Pubs. 7-22 (2018).
- Li, M., et al. Electrospun protein fibers as matrices for tissue engineering. Biomaterials. 26, 5999-6008 (2005).
- Bhardwaj, N., Kundu, C. S. Electrospinning: A fascinating fiber fabrication technique. Biotechnology Advances. 28, 325-347 (2010).
- He, X., et al. Near-Field Electrospinning: Progress and Applications. The Journal of Physical Chemistry C. 121, 8663-8678 (2017).
- Yang, T. L., et al. Synthesis and fabrication of silver nanowires embedded in PVP fibers by near-field electrospinning process. Optical Materials. 39, 118-124 (2015).
- Chang, C., Limkrailassiri, K., Lin, L. Continuous near-field electrospinning for large area deposition of orderly nanofiber patterns. Applied Physics Letters. 93 (12), (2008).
