一种基于近场电纺直写技术的微纳三维打印机

摘要

本发明是一种基于近场电纺直写技术的微纳三维打印机。由打印机构主体，高压电源，驱动电源,运动控制器，CCD高速图像采集系统，计算机以及辅助电场控制器组成。本发明微纳三维打印机通过四自由度平台以及Z方向自由度的喷头来选择需要的相对位置进行成型加工，通过高压静电场使导电液滴发生高速喷射，通过CCD高速图像传感器对带电液滴进行跟踪反馈，通过辅助电场对带电液滴进行控制，通过计算器对所加辅助电场大小进行分析，通过辅助电场控制器对辅助电场的强度进行控制。本发明所提供基于近场电纺直写技术的微纳三维打印机可以利用静电纺丝直写技术通过辅助电场控制液滴的位置可以实现在微纳级别的三维快速成型。

主权项

一种基于近场电纺直写技术的微纳三维打印机，其特征在于包括有打印机构主体(16)、高压电源(11)、驱动电源(12)、运动控制器(13)、计算机(14)以及辅助电场控制器(15)，其中打印机构主体(16)包括有平台支架(1)、用于实现喷射液滴成型的打印喷头(3)、用于控制打印喷头上下运动以控制喷头与打印平台之间的相对距离的Z轴向导轨(2)、用于采集带电液滴的位置情况的CCD目镜(4)、用于提供辅助电场来对带电液滴的位置进行有效控制的辅助电场电极片(5)、用于使打印平台做各自由度运动的运动机构，运动机构包括用于使打印平台做Z轴旋转运动的Z轴旋转平台(6)、用于使打印平台做X轴向运动的X轴向微动平台(7)、用于使打印平台做Y轴向运动的Y轴向微动平台(8)、用于使打印平台做Y轴旋转运动的Y轴向旋转轴(9)，辅助电场电极片(5)装设在运动机构上，Z轴向导轨(2)装设在运动机构的上方，打印喷头(3)装设在Z轴向导轨(2)上，CCD目镜(4)装设在打印喷头(3)的旁侧、且能检测到带电液滴的位置情况的位置上，高压电源(11)给打印喷头(3)以及辅助电场电极片(5)提供电源，驱动电源(12)给做运动的运动机构的驱动装置提供电源，用于对打印机构主体各自由度的运动进行控制的运动控制器(13)分别与做运动的运动机构的驱动装置连接，其中用于对喷射带电液滴进行实时跟踪反馈的CCD目镜(4)的信号输出端与计算机(14)的信号输入端连接，用于分析调整液滴位置所需施加辅助电场强度的计算机(14)的信号输出端与辅助电场控制器(15)的信号输入端连接，用于调控辅助电场强度的辅助电场控制器(15)与高压电源(11)连接，高压电源(11)与辅助电场电极片(5)连接。