打印机的工作原理详解

液态金属打印机的工作原理是基于一种滚珠敲击—滚动—转移—黏附—压印复合打印原理。根据前文相关研究，镓铟液态合金氧化后其黏附性得到一定提升，但其流动性会受到很大影响［13］。液态金属打印机对液态金属墨水的流动性有较高要求，为使镓铟合金墨水在打印过程中顺利流过打印头，该打印机的金属墨水并没有人为进行氧化。从控制软件中插入所需结构图片，点击打印输出后，计算机驱动及软件向打印机发出指令，驱动模块与基底走纸滚轮开始协调运动，完成打印过程［10］。当打印开始后，打印笔头受力情况与前文的手写笔书写原理类似，只是多了敲打机制。开始打印后，打印头移动至指定位置，向下敲击打印头（促使墨水流出）并开始移动。驱动模块给笔头一个向下的压力（P）以及驱动力（F）。此后打印头以设定好的速度（V）移动，笔头的滚珠会在基底的摩擦力（f）作用下以角速度（w）滚动旋转。液态金属墨水在笔尖滚珠的带动下，以及受自身较大重力（密度6 280 kg/m3）及控制机构敲打的共同作用下流出。当接触到润湿相容性较好的承印基底后（如PVC柔性薄片），液态金属开始从笔头滚珠转移并黏附在基底材料上，同时笔尖所施加的压力会进一步促进液态金属墨水更好地压印于基底上，随着打印头走动即会形成所需的金属电子结构。不难看到，液态金属与承印基底之间的润湿性是决定液态金属打印机印刷质量的关键因素。值得注意的是，液态金属与基底的润湿相容性需比液态金属与滚珠的相容性要好，才能将金属墨水顺利转印到承印基底上。(www.xing528.com)