Сложное управление струйным принтером для изготовления суперконденсаторов на основе чипов

Этот протокол преодолевает существующий суперконденсатор фиксированного размера и обеспечивает метод получения суперконденсатора свободной формы с помощью точной струйной печати. С помощью этого протокола можно обеспечить эффективность человеческих и материальных ресурсов. Кроме того, предоставление пользователям программного метода управления для струйных принтеров может помочь в производстве более точных суперконденсаторов.

Данная технология обеспечивает способ обработки струйных принтеров, поэтому данный протокол можно использовать не только для производства суперконденсаторов, но и для производства других устройств. Перед проектированием схемы электрохимических двухслойных конденсаторов, или EDLC, начните с запуска программы CAD. Перейдите к кнопке Файл в окне программы и нажмите на кнопки Создать и Проект, чтобы сформировать новый файл проекта.

Чтобы сгенерировать файл доски, нажмите кнопки Файл, Создать и Доска по порядку. В левом верхнем углу окна созданного файла доски нажмите кнопку сетки в форме сетки, чтобы задать значения сетки Размер, Несколько и Alt. Измените размер сетки и значение Alt с миллиметров на дюйм, чтобы струйный принтер мог считывать шаблон САПР печатной платы Press Finest для внесения точных корректировок.

После того, как параметры установлены, спроектируйте шаблон токосъемника и линии EDLC во взаимоописуемом виде. Спроектируйте гель-полимерный электролит, или GPE, рисунок и токосъемные прокладки в прямоугольной форме. Для трех типов конечных шаблонов, таких как проводящая линия, EDLC и GPE, установите три слоя, щелкнув Параметры просмотра и слоя по порядку.

Создайте новые слои, нажав кнопку Новый слой в левом нижнем углу окна видимых слоев. В новом окне Новый слой настройте Имя и Цвет для нового слоя. Для визуального различения слоев задайте имена трех слоев в текущий коллектор, EDLC и GPE и измените соответствующие цвета, щелкнув поле справа от Color.

Нажмите Line в левом нижнем углу экрана. Чтобы изменить толщину линии, введите значение ширины, расположенное в верхнем центре в дюймовой шкале. Затем нажмите на основное поле и перетащите, чтобы нарисовать линию.

Чтобы отредактировать длину строки, щелкните правой кнопкой мыши на строке и нажмите на свойства внизу. В полях От и До введите значения X и Y начальной и конечной точек. Для контрольной точки шаблона установите в левом верхнем углу значение 0, 0.

Нарисуйте остальную часть шаблона на основе информации, предоставленной ранее. Чтобы установить нарисованный узор на нужный слой, щелкните правой кнопкой мыши на шаблоне и выберите Свойства. Затем нажмите «Слой» и выберите нужный слой.

Нарисуйте прямоугольные узоры колодки токосъемника в GPE, нажав RECT в левом нижнем углу главного окна. Щелкните и перетащите указатель мыши на экран, где существует ранее нарисованный узор. Затем щелкните правой кнопкой мыши на прямоугольной поверхности и нажмите «Свойства» внизу.

Введите значения X, Y в верхнем левом и правом нижнем углу прямоугольника в полях From и To соответственно. Установите для прямоугольника нужный слой, как упоминалось ранее. Перед преобразованием CAD-файла разработанного шаблона в формат файла Gerber, сохраните файл доски в формате brd, нажав на файл и Сохранить.

После сохранения файла нажмите на вкладку Файл в верхней части окна и нажмите на ПРОЦЕССОР CAM. Чтобы создать gerber-файл нужного слоя, измените элементы на вкладке Gerber выходных файлов, удалив подсписки, такие как верхняя медь и нижняя медь, нажав знак минус. Нажмите плюс и нажмите на Новый вывод Гербера, чтобы создать вывод Гербера.

В правой части экрана задайте для имени слоя в поле Имя и Функция значение Медь, нажав шестеренку справа. Затем установите для типа слоя значение Top и задайте для параметра Gerber номер слоя токового коллектора, EDLC и GPE значение L1, L2 и L3 в порядке. В окне «Слои» в нижней части файла Gerber нажмите на «Редактировать слои» в левом нижнем углу, чтобы выбрать каждый нужный слой.

Чтобы задать имя создаваемого выходного файла, задайте для имени файла Gerber параметра Output в нижней части окна значение prefix/name.gbr. Наконец, нажмите на Кнопку Сохранить задание в левом верхнем углу окна, чтобы сохранить настройки. Щелкните Задание процесса в правом нижнем углу, чтобы создать файл Gerber.

Чтобы задать параметры программного обеспечения струйного принтера, запустите программу принтера, затем нажмите кнопку «Печать», выберите «Простой» и выберите «Гибкие проводящие чернила». Загрузите файл Gerber разработанного шаблона, нажав кнопку Выбрать файл. Выберите и откройте файл Gerber проводящей линии.

Нажмите кнопку Далее, как указано в желтом поле. Затем закрепите плату печатной платы и установите зонд. После этого отрегулируйте нулевую точку принтера печатной платы через зонд, нажав кнопку «Структура».

Переместите изображение узора на экран, перетащив и нажав кнопку «Структура». Проверьте, движется ли зонд по нужному пути. Затем перейдите на вкладку Далее.

Нажмите на зонд, чтобы измерить высоту подложки, чтобы проверить, является ли подложка плоской. Когда измерение высоты будет завершено, снимите зонд и вставьте картридж с чернилами в дозатор чернил и подключите сопло внутреннего диаметра 230 микрометров для подготовки дозатора. После монтажа распылителей чернил для проводящей линии, EDLC и GPE распечатайте образец образца, нажав кнопку Calibrate при настройке параметров каждого чернила.

Визуально проверьте результат печати и запишите значения параметров для каждого чернила. Сотрите образец печатного шаблона чистящей салфеткой, смоченной этанолом, прежде чем нажать кнопку «Пуск», чтобы напечатать разработанный рисунок проводящей линии. После печати переверните доску и отверждайте проводящую линию при 180 градусах Цельсия в течение 30 минут, а затем измерьте комбинированный вес подложки и проводящей линии.

На начальном экране программы принтера выберите параметр Выровненный, загрузите файл шаблона строки EDLC и нажмите кнопку Далее. Убедитесь, что положение проводящей линии определяется через две точки выравнивания, чтобы выровнять положения паттерна линии EDLC и проводящей линии. Затем перейдите к случайной точке и проверьте, правильно ли расположено.

Измерьте общую высоту проводящей линии, чтобы проверить высоту сопла дозатора над проводящей линией, нажав на кнопку Probe. Измените значения параметров программного обеспечения для чернил EDLC. После этого распечатайте образец шаблона, чтобы проверить, подходят ли значения параметров программного обеспечения.

Затем сотрите образец шаблона печати чистящей салфеткой, смоченной этанолом, чтобы напечатать линию EDLC, нажав кнопку «Пуск». Выполните электрохимические измерения для струйно-печатного суперконденсаторного устройства. Нажмите «Применить к Ch» и запустите файл последовательности циклического теста вольтамперии, чтобы получить результат.

Нажмите «Применить к Ch» и запустите файл последовательности теста гальваностатического заряда / разряда для получения результата. Нажмите «Применить к Ch» и запустите файл последовательности теста электрохимической импедансной спектроскопии, чтобы получить результат. Структурные свойства проводящих чернил и чернил EDLC анализировали с помощью сканирующей электронной микроскопии.

Проводящие чернила были хорошо центрированы, чтобы сформировать непрерывные проводящие пути. Все компоненты чернил были хорошо диспергированы, без видимых элементов, которые могли бы вызвать засорение во время печати. Сообщалось о реологических свойствах чернил EDLC, и было замечено, что вязкость чернил увеличивалась со временем сдвига, что указывает на поведение сдвига-утолщения без какого-либо вызванного напряжением структурного расширения, растяжения или перестановки.

В ходе исследования был успешно получен печатный суперконденсатор. Качество печати считается хорошим. если напечатанный рисунок имеет меньше или вообще не имеет дефектов, с минимальной шероховатостью поверхности и равномерной толщиной.

Результаты печати со скоростью подачи не менее 100 миллиметров в минуту показали однородные линии без видимого разъединения. Общее время печати было уменьшено, когда скорость подачи была максимальной на уровне 600 миллиметров в минуту. По сравнению с результатами, напечатанными со скоростью подачи 500 миллиметров в минуту, линии, образованные со скоростью 600 миллиметров в минуту, были обрезаны или треснули из-за быстрого перемещения дозатора.

Скорость подачи 300 миллилитров в минуту была оптимальной для правильного времени печати и предотвращения образования трещин. Результаты печати были проверены на наличие соответствующих изменений в ударе. Все линии были отключены, когда удар был слишком низким.

Однако высокое давление при высоком ударе создавало узкое место, что приводило к засорению сопла. При соответствующем значении удара леска не сломалась и насадка не засорилась. Более точная печать возможна благодаря программному контролю параметров, что позволяет многим исследователям использовать струйную печать в оптимальных условиях в различных областях.