Aigtek高压放大器在电流体动力3D打印中的应用

电流体喷印(Electrohydrodynamicprinting，EHDP)是一种新兴的高精度打印技术。该技术自推出之后一直广受关注，并相继应用于皮肤组织工程，光学器件和导电电极等。电流体喷印系统示意图,主要包括喷嘴和流量驱动系统、高电压系统、高速相机与观测系统和移动平台等。当喷嘴需要喷射墨液时，在喷嘴末端与基板之间施加高电压V，喷嘴末端的墨液会在电场的作用下形成锥射流，完成喷射。技术关键在于施加高电压在喷嘴末端于基板之间形成电场。

安泰电子ATA-7000高压放大器，可以提供20kVpp,交流电压，可以施加在喷嘴末端和基板，产生电场，构建实验环境，并且该高压放大器可以输出直流高压，可以适配更多喷射实验应用。

实验名称：电流体动力3D打印

实验原理：当给喷嘴施加合适流量Q、在喷嘴末端与基板之间施加高电压V，则喷嘴末端的墨液会在电场的作用下形成锥射流，该锥结构也被称为泰勒锥。细长射流会由于沿电场力的方向运动，由于射流中液体密度不同会断裂成微小液滴,液滴最终会沉积在功能基板上。

测试设备：高压放大器、函数发生器、单频激光干涉仪、光电探测器、Redpitaya信号处理板示波器等。

图：实验系统框图

实验过程：

图：实验系统实拍图

函数发生器产生信号输入到高压放大器，高压放大器对输入信号进行放大，放大后的电压分别输出到注射器和导电基板上，注射器和导电基板之间由于高压产生电场。电场会使液滴产生泰勒锥，注射器推动墨滴沿电场力方向射流，墨滴最终附着在导电基板上的衬底表面，水平位置布置有高速相机和激光光源观测系统。高速相机来捕捉画面，激光光源来提供高强度光照。

实验结果：

通过高电压，驱动注射器和基板，产生电场，墨液通过注射器之间会产生泰勒锥，通过高速摄像机可以捕捉到打印结果成型效果好。

功放的作用：主要放大信号发生器的小信号，为实验中提供占空比可调的0-2000V的脉冲信号，用来在注射器和基板之间产生电场。

高压放大器推荐：ATA-7000系列

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审核编辑 黄宇