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本发明提供了一种基于电喷印的立体结构 的制备方法及装置，其目的在于通过结合静电纺丝和喷印的原理，采用增材制造的技术，利 用计算机辅助制造的手段来制备出立体结构。本发明的方法和装置柔性大，产品类型和参 数可随时根据用户需求进行变更，而且可以生产结构复杂的立体结构。另外，本发明提供一 种基于电喷印的立体结构表面涂层的制备方法及装置，用于在具有复杂表面形貌的立体结 构上进行涂层喷涂。

本发明公开了一种基于电喷印技术的立体结构制备方法，包括：1)建立立体结构的三维模型；2)利用电喷印装置，根据三维模型生成对应的喷嘴运动路径和姿态；3)控制喷印溶液在电场的作用下从电喷印装置喷出，同时控制喷嘴根据上述运动路径和姿态运动，以进行增材喷印并固化；固化后，即可完成立体结构的喷印成型。本发明还公开了一种立体结构的制备装置，以及立体结构表面涂层的喷涂装置和方法。本发明具有更多的控制自由度和更高的操作灵活度，可制备独立的复杂曲面片体、镂空立体零件或在已有零部件表面形成微米级厚度的涂层。

随着对曲面片体或复杂立体结构越来越迫切的需求和推广应用，传统的加工方法 和很多新型的制造技术已不再能满足人们的要求。传统专用机床、加工中心、模具铸造的方 式，对零件的形貌有较高要求，对于较复杂的零件，如发动机壳体等，无法直接加工和成型； 而新兴的3D打印技术，虽然对加工零件的形貌没有太高要求，可以加工各种比较复杂的立 体形貌结构，但是，对于高精度的曲面片体或复杂立体结构的成型，常常达不到理想精度和 效果，而且，3D打印技术采用逐层固化成型的方式，加工效率低下，对复杂零部件的制备往 往需要较长的周期。

本团队负责人尹周平教授，团队成员有唐江教授、黄永安教授、牛广达教授、吴豪研究员、郭连波研究员、厉侃研究员、高亮副教授、段永青副教授、叶冬讲师。本团队长期从事柔性电子制造基础研究的过程中，依托数字制造装备与技术国家重点实验室和武汉光电研究中心自然形成稳定的研究团队，面向柔性显示、穿戴式电子、新型能源等产业发展重大需求，立足于学术前沿研究，取得一批具有国际先进水平的标志性研究成果，培养一批具有国际学术影响力的青年学术带头人和研究骨干；注重研究成果转化，实现与国家重大需求和市场需要结合。团队老师具有机械、光电、材料、化学等背景，联合培养、共同指导，从而实现对学生的全方位、高水平培养。

1、采用静电纺丝的原理，通过对制备工艺中的一些关键工艺参数譬如电场电压 值、流量泵流量以及喷嘴的喷口直径等进行调整，可以制得不同性能的立体结构或曲面片 体，满足不同用户的需求，柔性大；

2、按照本发明的制备方法整体工艺过程自动化程度较高，减少了人工参与，维护 和升级成本较低，另外，该方法采用了增材制造的方式，与传统减材制造的方式相比，灵活 性更高，适用于微型、难度较大的立体结构的制造；

3、该装置中使用了球形电机，该电机具有多个旋转自由度，实现输出轴的旋转运 动，控制灵活，精度高，可精确调整喷嘴的空间角度，从而改变溶液喷出时的运动学参量及 成型后的工艺性能。

本发明与相比常规的3D打印技术，该方法与装置具有更多的控制控制自由度和更 高的操作灵活度，可制备独立的曲面片体或微米厚度的复杂曲面片体、镂空立体零件或在 已有零部件表面形成微米级厚度的涂层。

本专利成果采用技术转让，技术入股，技术合作等成果转化方式，希望进一步实现该专利的有益效果，有兴趣皆可面议。