裴朝松 2023年 指导教师：刘健

墨水直写打印技术（DIW）是一种基于墨水挤压的增材制造打印方法，墨水从微喷头中挤出，并在打印基材的运动下沉积成定制图案。该技术具有设备要求低、制造成本低、原材料适用范围广、成型精度高、制造灵活等优势，在微电子、光伏、能源、组织工程等领域具有广泛的应用前景。本文以柔性电路为打印对象，以银浆为导电油墨，以PET 为柔性基底，通过改进直写打印Gcode 代码和优化工艺参数提高打印图案的连续性和线宽均匀性，并通过测试弯折不同角度和次数后的电阻变化幅度评价其稳定性。本文的主要工作及研究成果包括：

1）针对墨水直写打印所执行的Gcode 文件目前只能人工添加挤出墨水指令、人工添加的挤出墨水指令下墨不均匀的现状，本文基于Java 与IntelliJ IDEA 开发了一种针对墨水直写打印设备的Gcode 文件处理软件，以解决代码处理量大，蠕动泵下墨不均匀的问题。

2）研究了墨水直写打印中打印参数对打印图案的连续性和线宽均匀性的影响，通过实际测量和统计分析得出最优打印参数：喷嘴到基底之间的距离为0.1mm、喷嘴内径为0.2mm、喷嘴移动速度为150mm/min，最细的线宽达到316.64μm。

3）使用最优打印参数打印出蛇形和螺旋矩形图案，并测试其抗弯折电阻特性，结果表明：在-180°~0°间弯折时电阻特性变化较大，在0~180°间弯折时电阻特性变化较小；两种图案在500 次-90°弯折后，螺旋矩形图案稳定性要比蛇形图案抗弯能力强，说明柔性电路形状对电阻变化率有一定影响。

图1 打印原理示意图

图2 打印出的柔性电路及连通性测试