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高压放大器在电流体喷印机软件系统设计中的应用

作者:Aigtek 阅读数:0 发布时间:2024-05-17 14:15:33

  实验名称:电流体喷印机软件系统设计

  测试目的:电喷印软件系统是建立在硬件系统基础上的,通过软件系统控制硬件的配合工作,整个电流体喷印机才能完成各种电喷印工艺流程,硬件系统决定了整个软件系统的功能。

  测试设备:高压放大器、高压发生器、函数发生器、气压控制器、精密流量泵等。

  实验过程:

整体硬件结构图

  图1:整体硬件结构图

  如图1所示,整体硬件由2套喷嘴气压系统、2套喷嘴流量系统,3套运动系统、3套视觉系统和1套控制系统组成。其中,喷嘴系统负责控制工艺流量和工艺电压以形成指定的工艺模式(电纺丝直写、电流体按需喷印、电雾化制膜),运动系统负责基板和喷嘴的相对运动以形成指定图案,视觉系统负责喷印过程的观测和反馈控制及辅助定位。

喷嘴系统常用组合方案

  图2:喷嘴系统常用组合方案

  喷嘴系统是实现电喷印工艺的核心部分。基本原理是通过在喷嘴和基板间加上高压,形成泰勒锥,完成电喷印工艺。喷嘴需要提供电压控制和流量控制。

  电压控制可使用函数发生器+高压放大器,流量控制可使用气压控制器或精密流量泵:前者控制流量平稳,可以采用PC控制,但是需要喷嘴末端提供气压接口,一般对于稳定要求较高的电点喷需要使用气压控制器完成流量控制;后者可连接至PC,在PC调节流量大小以维持供给平衡,它使用简单方便,电纺丝和电喷雾经常使用精密流量泵完成流量控制。

  电纺丝、电点喷、电喷雾常用组合方案如图2。对于需要在PC端控制电压且电压最高不超过的5KV的电纺丝和电点喷的电压控制使用函数发生器+高压放大器形式,对于电压要求超过5KV的电喷雾的电压控制需要使用高压发生器。对于流量控制稳定性要求较高的电点喷的流量控制使用气压控制器,电纺丝和电喷雾一般使用流量泵控制流量。

  实验结果:

  搭建实验平台,电流体喷印机工作时不同基底组合运动方式各不相同,电纺丝直写、电流体按需喷印和电雾化的工艺流程和工艺参数也各不相同,每次加工需要控制如下功能的配合:

  1.上XYZ运动轴、下XY运动轴和卷到卷运动的组合运动

  2.喷嘴流量控制(气压控制器或精密流量泵)

  3.喷嘴电压控制(函数发生器+高压放大器或高压发生器)

  4.不同的参数输入

  高压放大器推荐:ATA-7050

ATA-7050高压放大器指标参数

  图:ATA-7050高压放大器指标参数

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