1.一种热熔电流体动力学喷印三维微结构的设备的喷印方法,其特征在于:其包括以下步骤:
(1)构建热熔电流体动力学喷印稳定性射流细化模型;
(2)对热熔电流体动力学喷印三维微结构设备的进行初始化设置;
(3)热熔电流体动力学喷印三维微结构;
(4)在热熔电流体动力学喷印三维微结构过程中,根据热熔电流体动力学喷印射流形态的变化,采用迭代补偿喷印方法对高压电源的电压进行动态调整,使热熔电流体动力学喷印射流形态稳定在初始设置状态。
2.根据权利要求1所述的热熔电流体动力学喷印三维微结构的设备的喷印方法,其特征在于:步骤(1)中,
采用微分法构建射流动力学模型,以泰勒锥顶端截面为起始面,随着射流拉伸,射流直径逐渐变细,以射流微元锥台体为研究对象,微分体受到驱动力为电场力和重力,受到的阻力为黏弹力和表面张力;根据流量和射流速度点关系,得到射流的初始速度为:式中,Q为射流流量,d0为射流初始直径,ρ为热熔体的密度;
根据牛顿第二定律,得到第i个射流微元锥台体力学表达式:Fgi+Fei‑Fti‑Fvi=miai式中,Fgi为第i射流微元锥台体重力,Fei为第i射流微元锥台体电场力,Fti为第i射流微元锥台体表面张力,Fvi为第i射流微元锥台体黏弹力,mi为第i射流微元锥台体质量,ai为第i射流微元锥体台加速度;
由射流微元锥台体力学表达式可知,第i单位射流微元锥台体瞬时速度为:根据初始条件和第i个射流微元锥台体体积公式,得到射流瞬时直径为:式中,zi为第i射流微元锥台体高度。
根据热熔电流体动力学喷印工艺参数、泰勒锥的基本尺寸和热熔材料黏度,得到热熔电流体动力学喷印稳定性射流细化模型。
3.一种基于权利要求1或2任意一项所述的热熔电流体动力学喷印三维微结构的喷印方法的设备,其特征在于:其包括底座,设置在底座上的基板,所述基板通过升降机构固定设置在底座上,所述底座上设有XY移动平台,所述XY移动平台上设有Z向移动平台,所述Z向移动平台设置有固定的喷头,所述喷头周向设有环形加热器,所述Z向移动平台上设有可Z向滑移的电极。
4.根据权利要求3所述的设备,其特征在于:所述XY移动平台包括Y向滑移机构、设置在Y向滑移机构上的X向滑移机构,且所述X向滑移机构与所述Y向滑移机构构成滑移配合。
5.根据权利要求3所述的设备,其特征在于:所述Z向移动平台上设有固定夹,所述喷头可拆卸设置在所述固定夹上。
6.根据权利要求3或4或5所述的设备,其特征在于:所述喷头为单轴喷头或同轴喷头。
7.根据权利要求6所述的设备,其特征在于:所述同轴喷头包括内喷腔及外喷腔,所述内喷腔与内喷嘴连通设置,所述外喷腔与外喷嘴连通设置,且所述内喷嘴设置在外喷嘴内侧,且与外喷嘴同轴设置。
8.根据权利要求6所述的设备,其特征在于:所述喷头的喷嘴向下延伸形成针管,所述针管上设有喷嘴加热器。
9.根据权利要求3所述的设备,其特征在于:所述喷头连接高压电源的正极,所述高压电源的负极接在所述电极上。
10.根据权利要求3所述的设备,其特征在于:所述升降机构包括两组分层设置的剪叉组件及用于带动剪叉组件动作的电机,所述剪叉组件由两个中部铰接在一起使其具有转动副的连杆组成,相邻两层的连杆之间通过具有螺纹孔的转轴铰接连接,所述电机的电机轴依次穿过转轴的螺纹孔,并与其构成螺纹配合。