Electroescritura e impresión EHD

TL-EHD

Impresora electrohidrodinámica micro/nano

Imprima puntos, líneas y patrones multicapa a escala micrométrica mediante deposición de gotas impulsada por un campo eléctrico. Las formas de onda programables, el movimiento coordinado y cuatro vistas de cámara permiten desarrollar e inspeccionar el proceso.

1–45 μm
Tamaño de puntos y líneas
0–2000 V
Salida de alta tensión
4
Vistas de cámara independientes

El tamaño real depende del material y del proceso.

01

Plataforma y proceso

Control integrado de impresión y procesoAmpliar imagen ↗
Control integrado de impresión y proceso

Control integrado de impresión y proceso

Las formas de onda controlan la expulsión y deposición de gotas. Cuatro vistas de cámara complementan el control de movimiento en lazo cerrado. La importación, el dibujo y la edición paramétrica convierten la geometría en una trayectoria de impresión.

Impresión de gotas en campo cercanoAmpliar imagen ↗
Impresión de gotas en campo cercano

Impresión de gotas en campo cercano

La punta de la boquilla se sitúa a decenas o cientos de micrómetros del sustrato. El campo eléctrico expulsa gotas individuales sobre posiciones definidas. El movimiento y la expulsión sincronizados superponen depósitos contiguos para formar líneas y patrones complejos.

Tres procesos, distintas estructuras

ElectrohiladoAmpliar imagen ↗
Electrohilado

Electrohilado

Múltiples fibras forman una membrana. El diámetro típico de las fibras es de 100–1000 nm.

Escritura directa electrostáticaAmpliar imagen ↗
Escritura directa electrostática

Escritura directa electrostática

Las fibras individuales de solución o fundido se depositan directamente, capa a capa, para crear estructuras ordenadas.

Impresión por chorro EHDAmpliar imagen ↗
Impresión por chorro EHD

Impresión por chorro EHD

Las gotas forman puntos. Los depósitos superpuestos forman líneas y patrones finos. Este es el proceso principal de TL-EHD.

Arquitectura del equipoAmpliar imagen ↗
Arquitectura del equipo

Arquitectura del equipo

El acceso por los cuatro lados facilita la carga de muestras, el mantenimiento y las ampliaciones. Una base de mármol soporta el sistema de movimiento de precisión. Dos pantallas grandes muestran movimiento, cámaras, formas de onda y señales. Dimensiones: 1613 × 908 × 724 mm. Peso aproximado: 500 kg.

02

Movimiento y campo eléctrico

Movimiento X–Y–Z–K en lazo cerrado

Motores lineales accionan X, Y y K. Un servomotor rotativo acciona Z. El control en lazo cerrado coordina el posicionamiento y la ejecución de trayectorias.

EjeRecorridoVelocidad máximaEspecificación de posicionamiento
X>180 mm200 mm/sRepetibilidad: ±1,5 μm
Y>180 mm200 mm/sRepetibilidad: ±1,5 μm
Z>80 mm20 mm/sPrecisión de posicionamiento: 100 nm

100 nm y ±1,5 μm son especificaciones de posicionamiento de los ejes. La precisión real de deposición depende del material y del proceso.

Alta tensión regulableAmpliar imagen ↗
Alta tensión regulable

Alta tensión regulable

Salida programable con control digital de 0 a 2000 V. La corriente de salida se regula de forma continua entre 0 y 10 mA.

Formas de onda programables

Ajuste desde el PC la frecuencia, el ciclo de trabajo, la amplitud y el offset de CC. Dispone de formas de onda estándar, compuestas y personalizadas, con interfaces de software en chino e inglés.

Formas de onda programablesAmpliar imagen ↗
Formas de onda programables
Formas de onda programablesAmpliar imagen ↗
Formas de onda programables
Formas de onda programablesAmpliar imagen ↗
Formas de onda programables
Formas de onda programablesAmpliar imagen ↗
Formas de onda programables
Formas de onda programablesAmpliar imagen ↗
Formas de onda programables
Formas de onda programablesAmpliar imagen ↗
Formas de onda programables
Monitorización con osciloscopio digitalAmpliar imagen ↗
Monitorización con osciloscopio digital

Monitorización con osciloscopio digital

Un osciloscopio USB de dos canales supervisa tensión y pulsos durante el ajuste. Ancho de banda analógico: 50 MHz. Muestreo: hasta 200 MSa/s. Sensibilidad: 10 mV/div–2 V/div. Entrada: −100 V a +100 V (CC + CA).

03

Materiales y suministro

Selección de materiales y tintas

Clase de materialTipo de tinta / ejemplosAplicaciones potenciales
Tintas conductorasTintas de nanopartículas e iones de plata, dispersiones de PEDOT:PSSMicroelectrodos y pistas conductoras
Soluciones poliméricasSoluciones de polímeros aislantes o funcionalesPatrones aislantes y microestructuras funcionales
Dispersiones de partículasDispersiones estables, como nanopartículas semiconductorasCapas funcionales y micropatrones
Tintas fotocurablesResinas o prepolímeros UV aptos para expulsión por chorroCurado localizado y fabricación de microestructuras

Valide cada formulación con la boquilla, la forma de onda, la alimentación y el sustrato. Evalúe viscosidad, conductividad, tensión superficial, estabilidad, sedimentación y obstrucciones. Ajuste humectación, secado y curado. Las tintas fotocurables requieren una fuente de luz compatible.

Microboquillas y soportesAmpliar imagen ↗
Microboquillas y soportes

Microboquillas y soportes

Tamaños de boquilla de 1 a 100 μm. Seleccione el diámetro según la viscosidad y el patrón deseado. Los diámetros menores suelen utilizarse con tintas menos viscosas. Los soportes específicos conectan las boquillas al sistema de suministro.

Dos cabezales con conmutación manualAmpliar imagen ↗
Dos cabezales con conmutación manual

Dos cabezales con conmutación manual

Dos microboquillas permiten funcionamiento simultáneo o alterno. Cada una dispone de ajuste X–Y–Z independiente. Las distintas vistas facilitan la alineación y la inspección durante el proceso.

Suministro de precisión mediante jeringasAmpliar imagen ↗
Suministro de precisión mediante jeringas
Suministro de precisión mediante jeringasAmpliar imagen ↗
Suministro de precisión mediante jeringas

Suministro de precisión mediante jeringas

Caudal: 0,01 μL/h a 99,9 mL/h. Viscosidad: 300–5000 cP. Jeringas compatibles: 1, 10 y 20 mL. Agujas de acero inoxidable con conexión Luer y diámetros adecuados a la tinta.

Plato de vacío y montaje de sustratosAmpliar imagen ↗
Plato de vacío y montaje de sustratos
Plato de vacío y montaje de sustratosAmpliar imagen ↗
Plato de vacío y montaje de sustratos

Plato de vacío y montaje de sustratos

El plato de vacío de varios anillos y acabado dorado admite obleas de silicio de 1, 2, 3 y 4 pulgadas. Permite nivelación y aislamiento eléctrico para alta tensión. Una bomba silenciosa de dos canales proporciona succión regulable para fijar y cambiar muestras.

Curado UV a 365 nmAmpliar imagen ↗
Curado UV a 365 nm

Curado UV a 365 nm

Controle el curado de forma independiente o sincronizada con la impresión. El curado programable sigue la trayectoria de forma secuencial o simultánea. La fuente se mueve con el eje Z y permite ajuste fino respecto a la boquilla. Se pueden guardar y recuperar cuatro posiciones laterales.

04

Visión y software

Observación microscópica de cuatro canales

Cámara de alineaciónAmpliar imagen ↗
Cámara de alineación

Cámara de alineación

Localiza la boquilla respecto al patrón.

Medición de distanciaAmpliar imagen ↗
Medición de distancia

Medición de distancia

Observa y mide la distancia entre boquilla y sustrato.

Microscopía in situAmpliar imagen ↗
Microscopía in situ

Microscopía in situ

Inspecciona la morfología superficial a gran aumento sin retirar la muestra.

Observación de gotasAmpliar imagen ↗
Observación de gotas

Observación de gotas

Registra de forma sincronizada la dinámica de las gotas en imágenes o vídeo.

Alineación y detalle de las gotas

Posicionamiento de cámaras y cabezalesAmpliar imagen ↗
Posicionamiento de cámaras y cabezales

Posicionamiento de cámaras y cabezales

Seleccione la vista adecuada para cada tarea. Las posiciones de cámara y boquilla se ajustan de forma independiente en X, Y y Z, manteniendo la separación eléctrica adecuada entre óptica y cabezal.

Software de impresión por patronesAmpliar imagen ↗
Software de impresión por patrones

Software de impresión por patrones

Edite patrones, visualice trayectorias y supervise el estado sin escribir G-code manualmente. El software genera y ejecuta las órdenes de movimiento y muestra en tiempo real la posición X–Y–Z mediante realimentación en lazo cerrado.

Sincronización por distanciaAmpliar imagen ↗
Sincronización por distancia

Sincronización por distancia

La expulsión activada por distancia ajusta el espaciado de gotas a la velocidad. La compensación en esquinas ayuda a mantener un ancho de línea uniforme al cambiar la velocidad. La planificación incluye redondeo de esquinas según velocidad y movimientos de entrada.

Importación y gestión de trabajosAmpliar imagen ↗
Importación y gestión de trabajos

Importación y gestión de trabajos

Importe patrones, ajuste parámetros y ejecute movimientos en un mismo flujo de trabajo. Las colas y copias de los parámetros globales permiten reutilizar ajustes y recuperarlos tras cambios involuntarios.

Origen del patrónFormatos compatibles
Dibujos CADDXF / DWG
Diseños de circuitosGerber / NC Drill
Datos de textoTXT / CSV
Dibujo paramétrico y scriptsAmpliar imagen ↗
Dibujo paramétrico y scripts
Dibujo paramétrico y scriptsAmpliar imagen ↗
Dibujo paramétrico y scripts

Dibujo paramétrico y scripts

Dibuje puntos, líneas, círculos, arcos, elipses, rectángulos y polilíneas. Añada texto en chino o inglés, códigos de barras y códigos QR.

Ocho estrategias incluyen relleno por líneas, trama cruzada, serpentín y sándwich. Rejillas, matrices circulares y patrones estándar admiten edición paramétrica y visualización de trayectorias en tiempo real.

Los scripts admiten bucles, condiciones, variables y trigonometría, además de medición de dimensiones en geometrías CAD y 3D.

05

Muestras y vídeos

Esquema del diseñoAmpliar imagen ↗
Esquema del diseño
Micrografías de la muestraAmpliar imagen ↗
Micrografías de la muestra

Patrones de electrodos interdigitados

Dos conjuntos de dedos de electrodo se intercalan dejando espacios entre ellos. El esquema y las micrografías muestran la geometría general y el detalle local. Consulte las barras de escala.

Texto complejo y micropatrones 2DAmpliar imagen ↗
Texto complejo y micropatrones 2D

Texto complejo y micropatrones 2D

El ejemplo de poesía china muestra la conversión de patrones densos y trazos complejos en trayectorias ejecutables. La observación microscópica permite examinar forma general, uniones de líneas y deposición local.

Impresión de líneas continuas

Observe la continuidad en trayectorias de serpentín y giros. La superposición permite comparar la trayectoria planificada con las líneas depositadas.

Impresión de patrones de puntos

Los gráficos se convierten en matrices de gotas individuales. Las vistas sincronizadas de trayectoria y cámara muestran los detalles de impresión.

Mapas en miniatura y contornos complejos

Las trayectorias continuas definen curvas y límites irregulares. Compare la impresión real en la cámara con la trayectoria programada.

06

Especificaciones y aplicaciones

Especificaciones principales de TL-EHD

ParámetroEspecificación
Tamaño de puntos y líneas1–45 μm. El tamaño real depende del material y del proceso.
Alta tensión / corriente0–2000 V / 0–10 mA
Diámetro de boquilla1–100 μm
Caudal de suministro0.01 μL/h–99.9 mL/h
Viscosidad del fluido300–5000 cP
Volúmenes de jeringa1 / 10 / 20 mL
Tamaños de oblea de silicio1, 2, 3 y 4 pulgadas
Longitud de onda UV365 nm
Dimensiones del sistema1613 × 908 × 724 mm
Peso aproximado del sistema500 kg

100 nm y ±1,5 μm son especificaciones de posicionamiento de los ejes. La precisión real de deposición depende del material y del proceso.

Aplicaciones de micropatronado

Las aplicaciones de investigación requieren procesos adaptados al material y la geometría.

Electrónica impresa

Circuitos flexibles, transistores de película delgada, electrodos táctiles, reparación localizada y dosificación micro/nanométrica.

Pantallas y microóptica

Dispositivos de visualización, capas de conversión de color con puntos cuánticos, microlentes y estructuras microópticas.

Sensores y dispositivos de energía

Sensores de presión y funcionales, patrones en células solares y electrodos para almacenamiento de energía a microescala.

Biomateriales y estructuras 3D

Investigación en impresión 3D de micro/nanoestructuras, andamios de ingeniería tisular y biomateriales, incluida la impresión celular.

Electrodos interdigitados y funcionales

Patrones finos de electrodos para sensores y dispositivos acústicos y electrónicos.

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