尽管MicroFab的Jetlab系列纳米材料沉积喷墨打印系统拥有均一稳定(CV<1%)的喷墨系统以及微米级的运动控制平台,可在实际打印过程中,为了获得高质量的打印特征,须考虑从墨水的行为、液滴形成的质量到墨水与基材之间的相互作用结束的多种因素。 在Inkjet喷墨打印过程中,液滴形成的墨水行为和质量是获得优质印刷品的 重要方面。液滴生成须使得每个脉冲产生一个液滴。 从分配的角度来看,挥发性较低的溶剂有利于溶液,因为它们降低了孔口的干燥效果。如果需要挥发性溶剂来溶解感兴趣的材料,则可以使用挥发性较低的助溶剂来减缓蒸发。然而,一旦溶液在基材上,这些溶剂可能会产生不良的影响,例如液体的积聚和池化。另一方面,挥发性溶剂可能导致沉积和干燥后的点出现“咖啡环”或“鱼鳞”外观。应选择溶剂系统以优化孔口处和基材上的所需行为。 溶液中固体的数量和类型也很重要。即使在低浓度下,某些材料,如聚合物和蛋白质,也会显著地改变溶液的性质。具有高分子和链状结构的材料往往使溶液是非牛顿量的。非牛顿流体可能会导致流体在破裂之前在孔外延伸更长的时间,并且在足够高的浓度下,可以防止流体破裂成液滴。解决方法是降低溶液中固体的浓度。即使在这种情况下,液滴的形成也可能表现出很长的尾巴,会破裂成小卫星液滴。 一旦墨水形成一定大小和速度的液滴,打印特征的外观仅由液滴和基材的相互作用决定。 ▲ 图1 同样的墨水在两种纸张上的作用,说明了流体与承印物相互作用的影响 ▲ 图2 同一张纸上的两种墨水。底部的墨水会产生卫星,导致打印质量差 相比之下,图2在同一张纸上显示了两种不同的墨水。在第二种情况下,打印质量差(底部)主要是墨水造成的,主要是因为卫星液滴没有落在主液滴内。 ▲ 图3 粘合剂沉积在加工表面上。左:打印后立即拍摄的图像;右图:打印后约1分钟拍摄的图像 对于具有 低(优先润湿)或 高(“四处走动”)接触角的表面,非均匀性影响更为显着。在某些情况下,物理特征用于限制和定义流体在基材上扩散的区域。 打印的点的尺寸,其主要驱动因素是液滴直径。落在均匀基材上的液滴的扩散受流体-基材相互作用和液滴动能(液滴体积/直径和速度)的影响。基材上打印的点的最终尺寸和外观还取决于溶液配方和基材温度。 Q:为什么打印的点不圆? Q:为什么打印的线条不平滑? Q:为什么打印的图案外观不均匀? A:原位打印和飞行打印的可能原因是:基材不均匀(污染、润湿、微观特征等)。 资料来源:美国MicroFab公司 ________________________________________________________________________________________________________________ p.s.为保持服务的专业性及稳定性,MicroFab授权睿度光电为中国地区指定合作伙伴,烦请通过以下方式与我司联系, 非常感谢您的关注,期盼与您合作并探索更多可能。 |