Drucken Sie mikroskopische Punkte, Linien und mehrlagige Muster durch elektrisch gesteuerte Tropfenabscheidung. Programmierbare Spannungsverläufe, koordinierte Bewegung und vier Kameraansichten unterstützen die Prozessentwicklung und Kontrolle.
Spannungsverläufe steuern Tropfenausstoß und Abscheidung. Vier Kameraansichten ergänzen die geregelte Bewegungssteuerung. Musterimport, Zeichnen und parametrische Bearbeitung setzen die gewünschte Geometrie in eine Druckbahn um.
Die Düsenspitze befindet sich einige zehn bis mehrere hundert Mikrometer über dem Substrat. Das elektrische Feld stößt einzelne Tropfen an definierte Positionen aus. Synchronisierte Bewegung und Tropfenabgabe überlagern benachbarte Ablagerungen zu Linien und komplexen Mustern.
Der Zugang von allen vier Seiten erleichtert Probenwechsel, Wartung und Erweiterungen. Ein Marmorsockel trägt das Präzisionsbewegungssystem. Zwei große Displays zeigen Bewegung, Kamerabilder, Signalformen und Rückmeldungen. Abmessungen: 1613 × 908 × 724 mm. Gewicht: ca. 500 kg.
02
Bewegung & elektrisches Feld
X–Y–Z–K-Bewegung mit Regelung
Linearmotoren treiben X, Y und K an. Ein rotierender Servomotor treibt Z an. Die Regelung koordiniert Positionierung und Bahnbewegung.
Achse
Verfahrweg
Maximale Geschwindigkeit
Positionierdaten
X
>180 mm
200 mm/s
Wiederholgenauigkeit: ±1,5 μm
Y
>180 mm
200 mm/s
Wiederholgenauigkeit: ±1,5 μm
Z
>80 mm
20 mm/s
Positioniergenauigkeit: 100 nm
100 nm und ±1,5 μm sind Positionierdaten der Achsen. Die tatsächliche Platzierungsgenauigkeit beim Drucken hängt von Material und Prozess ab.
Digital gesteuerter, programmierbarer Ausgang von 0 bis 2000 V. Der Ausgangsstrom ist von 0 bis 10 mA stufenlos einstellbar.
Programmierbare Spannungsverläufe
Frequenz, Tastgrad, Amplitude und DC-Offset werden am PC eingestellt. Standard-, zusammengesetzte und benutzerdefinierte Signalformen sind verfügbar. Die Software bietet chinesische und englische Oberflächen.
Ein Zweikanal-USB-Oszilloskop überwacht Spannung und Impulse bei der Prozesseinstellung. Analoge Bandbreite: 50 MHz. Abtastrate: bis 200 MSa/s. Empfindlichkeit: 10 mV/div–2 V/div. Eingangsbereich: −100 V bis +100 V (DC + AC).
03
Materialien & Förderung
Material- und Tintenauswahl
Materialklasse
Tintentyp / Beispiele
Mögliche Anwendungen
Leitfähige Tinten
Silbernanopartikel- und Silberionentinten, PEDOT:PSS-Dispersionen
Mikroelektroden und Leiterbahnen
Polymerlösungen
Lösungen isolierender oder funktioneller Polymere
Isolierende Muster und funktionelle Mikrostrukturen
Partikeldispersionen
Stabile Dispersionen, z. B. Halbleiternanopartikel
Funktionelle Schichten und Mikromuster
Photohärtende Tinten
Strahlfähige UV-härtende Harze oder Präpolymere
Lokale Härtung und Mikrostrukturherstellung
Jede Formulierung muss mit Düse, Signalform, Förderparametern und Substrat erprobt werden. Viskosität, Leitfähigkeit, Oberflächenspannung, Dispersionsstabilität, Sedimentation und Verstopfung sind zu prüfen. Benetzung, Trocknung und Härtung müssen abgestimmt werden. Photohärtende Tinten benötigen eine geeignete Lichtquelle.
Düsengrößen von 1 bis 100 μm. Die Öffnung wird nach Tintenviskosität und Zielmuster ausgewählt. Kleinere Öffnungen werden meist mit niedrigviskosen Tinten verwendet. Spezielle Halter verbinden die Düsen mit dem Fördersystem.
Zwei Mikrodüsen ermöglichen gleichzeitigen oder abwechselnden Betrieb. Jede Düse besitzt eine unabhängige X–Y–Z-Verstellung. Mehrere Kameraansichten unterstützen Ausrichtung und Prozesskontrolle.
Förderrate: 0,01 μL/h bis 99,9 mL/h. Flüssigkeitsviskosität: 300–5000 cP. Spritzenvolumen: 1, 10 und 20 mL. Edelstahlkanülen mit Luer-Anschluss werden passend zur Tinte ausgewählt.
Ein vergoldetes Vakuumspannfutter mit mehreren Ringen nimmt Siliziumwafer mit 1, 2, 3 und 4 Zoll auf. Es ermöglicht die Nivellierung und ist für den Hochspannungsbetrieb elektrisch isoliert. Eine leise Zweikanal-Vakuumpumpe bietet einstellbare Saugkraft für Fixierung und Probenwechsel.
Die Härtung kann unabhängig oder mit dem Druck synchronisiert gesteuert werden. Programmierbare Härtung folgt der Bahn sequenziell oder synchron. Die Quelle bewegt sich mit der Z-Achse und lässt sich relativ zur Düse fein einstellen. Vier seitliche Arbeitspositionen können gespeichert und abgerufen werden.
Wählen Sie die für die Aufgabe geeignete Kameraansicht. Kamera und Düse lassen sich unabhängig in X, Y und Z einstellen. Zwischen Optik und Druckkopf bleibt ein geeigneter elektrischer Sicherheitsabstand.
Muster bearbeiten, Bahnen ansehen und Betriebszustände überwachen, ohne G-Code manuell zu schreiben. Die Software erzeugt und führt Bewegungsbefehle aus. Die geregelte Positionsrückmeldung liefert X–Y–Z-Werte in Echtzeit.
Wegabhängige Tropfenabgabe stimmt den Tropfenabstand auf die Bewegungsgeschwindigkeit ab. Eckkompensation unterstützt gleichmäßige Linienbreiten bei Geschwindigkeitsänderungen. Die Bahnplanung umfasst geschwindigkeitsabhängige Eckenrundung und Einfahrbewegungen.
Muster importieren, Prozessparameter einstellen und Bewegungen in einem Arbeitsablauf ausführen. Auftragswarteschlangen und Sicherungen globaler Parameter ermöglichen Wiederverwendung und Wiederherstellung nach unbeabsichtigten Änderungen.
Punkte, Linien, Kreise, Bögen, Ellipsen, Rechtecke und Polylinien zeichnen. Chinesische oder englische Texte, Barcodes und QR-Codes ergänzen.
Acht Füllstrategien umfassen Linien-, Kreuzschraffur-, Mäander- und Sandwichfüllungen. Gitter, Kreisanordnungen und Standardmuster lassen sich parametrisch bearbeiten, mit Bahnanzeige in Echtzeit.
Skripte unterstützen Schleifen, Bedingungen, Variablen und Trigonometrie sowie Maßermittlung für CAD- und 3D-Geometrien.
Zwei ineinandergreifende Sätze von Elektrodenfingern sind durch Spalte getrennt. Schema und Mikroaufnahmen zeigen die Gesamtgeometrie und lokale Details. Maßangaben sind den Bildmaßstäben zu entnehmen.
Das Beispiel eines chinesischen Gedichts zeigt die Umsetzung dichter Muster und komplexer Schriftzüge in ausführbare Bahnen. Mikroskopische Kontrolle zeigt Gesamtform, Linienverbindungen und lokale Ablagerungen.