壓電噴墨技術(shù)作為一種先進微納制造技術(shù)，包含超精密制造、半導(dǎo)體工藝、先進材料、流體力學(xué)、電子技術(shù)等跨多學(xué)科，多領(lǐng)域技術(shù)。這一技術(shù)可以使噴墨印刷行業(yè)由傳統(tǒng)的紙張印刷向增材制造、半導(dǎo)體、電子印刷、智能制造等新興高科技行業(yè)拓展，推動印刷行業(yè)邁進高科技泛印刷時代。
山東中康激宏科技開發(fā)有限公司總工程師鄭冬琛介紹，壓電噴墨技術(shù)正在以前所未有的發(fā)展速度影響著傳統(tǒng)印刷業(yè)，也將對生物醫(yī)療、建材、紡織、電子、新能源、3D打印、物聯(lián)網(wǎng)以及高端制造業(yè)等產(chǎn)生變革性影響。然而，壓電噴墨打印頭作為噴墨印刷技術(shù)的核心部件，長期處于少數(shù)發(fā)達國家廠商壟斷的狀態(tài)。攻克壓電噴墨打印頭的關(guān)鍵制造技術(shù)瓶頸，打破西方國家的技術(shù)壟斷，實現(xiàn)噴墨印刷裝備和應(yīng)用技術(shù)的自主可控及國產(chǎn)化替代，成為必須解決的重要課題。
為了推動壓電噴墨核心技術(shù)實現(xiàn)國產(chǎn)替代，鄭冬琛等技術(shù)專家努力攻關(guān)，拓展了噴墨技術(shù)在多種工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用，助力從 “中國制造”向 “中國智造”的轉(zhuǎn)變。
立足我國泛印刷業(yè)的市場發(fā)展現(xiàn)狀及需求，鄭冬琛帶領(lǐng)團隊，自2006年起與清華大學(xué)、中科院化學(xué)所等國內(nèi)知名高校、科研院所展開合作，攻關(guān)噴墨打印頭核心技術(shù)。突破日本、歐美等國外的技術(shù)壁壘，實現(xiàn)了打印分辨率從180dpi到1200dpi，液滴體積從60pl到3.5pl的質(zhì)的飛躍。從噴印墨滴體積精準可控、高密度陣列噴嘴數(shù)目、打印圖像的銳利度、噴射速度、噴射頻率、穩(wěn)定性等方面進行深入研究，自主研發(fā)壓電噴墨頭生產(chǎn)制造及工藝流程，建立了國內(nèi)第一條壓電噴墨打印頭工藝線。
鄭冬琛表示，快速響應(yīng)，快速迭代，是推動國產(chǎn)自主數(shù)字噴墨設(shè)備贏得并貼合國內(nèi)外市場的優(yōu)勢所在。據(jù)介紹，鄭冬琛參與研發(fā)的授權(quán)專利共45件，參加了多項國家及省級重大專項研發(fā)項目并擔任負責人。推出高精度高性能的噴墨打印核心裝置，推動了我國國產(chǎn)壓電噴墨頭技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展。目前，已先后推出了覆蓋多個領(lǐng)域的壓電噴墨頭打印頭產(chǎn)品。
比如，針對紡織行業(yè)的印染工藝，鄭冬琛帶領(lǐng)技術(shù)團隊開發(fā)出長壽命、超大液滴的壓電驅(qū)動低給液染整技術(shù)，針對薄厚不同紡織品采取多脈沖液滴噴射方案，達到了均勻染色，改變了紡織品染整的生產(chǎn)工藝，實現(xiàn)了數(shù)字化生產(chǎn)。使用該技術(shù)的產(chǎn)品是傳統(tǒng)壓電噴墨頭壽命的15倍以上，可以實現(xiàn)3000億次噴射次數(shù)，解決了紡織品在印染環(huán)節(jié)的色彩一致性問題，實現(xiàn)了少水無水印染，做到了節(jié)能減排綠色生產(chǎn)。
微小液滴壓電驅(qū)動結(jié)構(gòu)可以應(yīng)用于OLED的壓電噴墨打印核心裝置。OLED噴墨印刷技術(shù)與傳統(tǒng)OLED面板蒸鍍技術(shù)相比，由于其具有按需打印，材料利用率高 （蒸鍍工藝材料利用率<15%，噴墨打印可提高到85%以上），無需高精度掩膜版、無需真空環(huán)境等優(yōu)點，是制作大尺寸OLED面板最具潛力的發(fā)光層成形方法，正成為新型顯示產(chǎn)業(yè)的一次重大技術(shù)革命，被譽為目前OLED電子顯示行業(yè)由 “蒸鍍工藝”向 “噴墨打印”技術(shù)轉(zhuǎn)變的顛覆性技術(shù)。歷時多年，鄭冬琛團隊先后突破可用于OLED噴墨打印的壓電驅(qū)動結(jié)構(gòu)設(shè)計及關(guān)鍵材料配方、固定空間多物理場高穩(wěn)定性可控技術(shù)、高精密對位系統(tǒng)、高精度循環(huán)供墨系統(tǒng)等多項關(guān)鍵核心技術(shù)，形成了獨特的噴墨OLED技術(shù)方案。
技術(shù)的進步離不開標準的規(guī)范和引領(lǐng)。鄭冬琛介紹，其參與制定的《微機電系統(tǒng) （MEMS）技術(shù)MEMS壓電薄膜機電轉(zhuǎn)換特性的測量方法》和 《微機電系統(tǒng) （MEMS）技術(shù)層狀MEMS材料界面結(jié)合能的四點彎曲試驗方法》兩項國家標準，為噴墨印刷技術(shù)行業(yè)應(yīng)用MEMS制造工藝規(guī)范了質(zhì)量要求，引導(dǎo)了我國未來噴墨技術(shù)的發(fā)展方向。
“噴墨打印技術(shù)有著非常廣闊的發(fā)展空間，互聯(lián)網(wǎng)的普及加速了泛印刷數(shù)字化時代的來臨?！编嵍”硎荆W(wǎng)絡(luò)與噴墨技術(shù)的結(jié)合將會給人們帶來更多的實惠和驚喜，為工業(yè)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)智能制造帶來更多的新思路。（陶姝娜）
轉(zhuǎn)自：中國工業(yè)報
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