壓電噴墨自主技術(shù)獲突破 推動(dòng)泛印刷產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展

　　壓電噴墨技術(shù)作為一種先進(jìn)微納制造技術(shù)，包含超精密制造、半導(dǎo)體工藝、先進(jìn)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(dòng)印刷行業(yè)邁進(jìn)高科技泛印刷時(shí)代。

　　山東中康激宏科技開(kāi)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(duì)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(zhǎng)期處于少數(shù)發(fā)達(dá)國(guó)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(guó)家的技術(shù)壟斷，實(shí)現(xiàn)噴墨印刷裝備和應(yīng)用技術(shù)的自主可控及國(guó)產(chǎn)化替代，成為必須解決的重要課題。

　　為了推動(dòng)壓電噴墨核心技術(shù)實(shí)現(xiàn)國(guó)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(guó)制造”向 “中國(guó)智造”的轉(zhuǎn)變。

　　立足我國(guó)泛印刷業(yè)的市場(chǎng)發(fā)展現(xiàn)狀及需求，鄭冬琛帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)，自2006年起與清華大學(xué)、中科院化學(xué)所等國(guó)內(nèi)知名高校、科研院所展開(kāi)合作，攻關(guān)噴墨打印頭核心技術(shù)。突破日本、歐美等國(guó)外的技術(shù)壁壘，實(shí)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(zhǔn)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(jìn)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(guó)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(dòng)國(guó)產(chǎn)自主數(shù)字噴墨設(shè)備贏得并貼合國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)的優(yōu)勢(shì)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(xiàng)國(guó)家及省級(jí)重大專項(xiàng)研發(fā)項(xiàng)目并擔(dān)任負(fù)責(zé)人。推出高精度高性能的噴墨打印核心裝置，推動(dòng)了我國(guó)國(guó)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(gè)領(lǐng)域的壓電噴墨頭打印頭產(chǎn)品。

　　比如，針對(duì)紡織行業(yè)的印染工藝，鄭冬琛帶領(lǐng)技術(shù)團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)出長(zhǎng)壽命、超大液滴的壓電驅(qū)動(dòng)低給液染整技術(shù)，針對(duì)薄厚不同紡織品采取多脈沖液滴噴射方案，達(dá)到了均勻染色，改變了紡織品染整的生產(chǎn)工藝，實(shí)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(shí)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(wèn)題，實(shí)現(xiàn)了少水無(wú)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(dòng)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(wú)需高精度掩膜版、無(wú)需真空環(huán)境等優(yōu)點(diǎn)，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(yù)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(shí)多年，鄭冬琛團(tuán)隊(duì)先后突破可用于OLED噴墨打印的壓電驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及關(guān)鍵材料配方、固定空間多物理場(chǎng)高穩(wěn)定性可控技術(shù)、高精密對(duì)位系統(tǒng)、高精度循環(huán)供墨系統(tǒng)等多項(xiàng)關(guān)鍵核心技術(shù)，形成了獨(dú)特的噴墨OLED技術(shù)方案。

　　技術(shù)的進(jìn)步離不開(kāi)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)范和引領(lǐng)。鄭冬琛介紹，其參與制定的《微機(jī)電系統(tǒng) （MEMS）技術(shù)MEMS壓電薄膜機(jī)電轉(zhuǎn)換特性的測(cè)量方法》和 《微機(jī)電系統(tǒng) （MEMS）技術(shù)層狀MEMS材料界面結(jié)合能的四點(diǎn)彎曲試驗(yàn)方法》兩項(xiàng)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，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(guó)未來(lái)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(shí)代的來(lái)臨?！编嵍”硎?，網(wǎng)絡(luò)與噴墨技術(shù)的結(jié)合將會(huì)給人們帶來(lái)更多的實(shí)惠和驚喜，為工業(yè)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)智能制造帶來(lái)更多的新思路。（陶姝娜）

　　轉(zhuǎn)自：中國(guó)工業(yè)報(bào)

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