Biriktirme Sistemleri
DW için iyi gelişmiş ekstrüzyon ve biriktirme sistemlerine sahip iki şirket. Micropen, makine satışını durdurmuştur ve şu anda DW hizmetleri ve çözümleri satmaktadır.
nScrypt, DW için nozullar, pompalar ve entegre tarama, dağıtım ve hareket kontrol sistemlerini pazarlar ve satar. Çok çeşitli meme tasarımları mevcuttur ve geri bildirim sistemleri, izlerin uyumlu yüzeyler boyunca tekrarlanabilir ve doğru bir şekilde biriktirilmesini sağlamak için meme ile alt tabaka arasındaki uzaklık mesafesinin büyük ölçüde sabit kalmasını sağlamaya yardımcı olur.
nScrypt sistemlerinin bir özelliği, biriktirme hacminin 20 pL kontrolüne sahip olan ve bir aspirasyon işlevine sahip olan ve malzemenin bir biriktirme yolunun sonunda baskı memesine geri çekilmesine neden olan Smart PumpTM tasarımıdır.
Bu aspirasyon işlevi hassas başlatma ve durdurma sağlar. Ek olarak, konik nozül tasarımı, çok çeşitli viskoz malzemelerin dağıtılmasını sağlar. Pompa ve nozül tasarımı bir araya getirildiğinde, 1 ila 1.000.000 cp (sudan fıstık ezmesine kadar değişen işleme malzemelerinin eşdeğeri) arasında altı büyüklükte işlenebilir viskoziteler sağlar.
Bu, neredeyse tüm elektronik mürekkep veya macunların kullanılabileceği anlamına gelir. Elektronik mürekkeplerden çabuk sertleşen betona kadar uzanan malzemeler nScrypt sistemleri kullanılarak biriktirilmiştir.
Basit DW nozül cihazları, örneğin Cornell Üniversitesi’nde geliştirilen Fab@Home sistemi gibi ucuz bir malzeme ekstrüzyon sistemleri kullanılarak birkaç bin dolara hazır şırıngalar, pompalar ve üç eksenli hareket kontrolörleri kullanılarak oluşturulabilir.
Bunlar, nispeten düşük bir sermaye yatırımı için nozül tabanlı DW süreçleriyle deney yapılmasına olanak tanır. Daha yüksek boyutsal doğruluk, dağıtım tekrarlanabilirliği ve daha geniş malzeme viskoziteleri yelpazesine sahip çoklu nozüllere sahip tamamen entegre cihazların maliyeti 250.000 ABD dolarından önemli ölçüde fazla olabilir.
Nozul DW süreçleri, entegre RC filtreleri, çok katmanlı gerilim trafoları, direnç ağları, gözenekli kimyasal sensörler, biyolojik iskeleler ve diğer bileşenler gibi cihazları imal etmek için başarıyla kullanılmıştır.
Püskürtme ucu tabanlı işlemlerin üç yönü, onları DW uygulayıcıları için ilginç adaylar haline getiriyor: (1) bu işlemler, düzlemsel olmayan alt tabakalar üzerinde ince çizgi izleri bırakabilir, (2) herhangi bir DW teknolojisinin en geniş mürekkep çeşitliliğiyle çalışır ve (3) değiştirilebilir düşük maliyetli bileşenlerden oluşturulabilir ve çeşitli çok eksenli hareket kontrol sistemlerine kolayca entegre edilebilir.
Meme tabanlı sistemlerin ana dezavantajı, çoğu son kullanım uygulaması için istenen sağlam özellikleri elde etmek için mürekkeplerin tipik olarak termal olarak sonradan işlenmesi gerekmesidir. Bu nedenle, bir termal ya da lazer kaplama sonrası işleme sistemi oldukça faydalıdır.
Nozül bazlı prosesler kullanılarak başarılı bir şekilde biriktirilen malzeme türleri listelenemeyecek kadar çok olsa da, örnekler şunları içerir:
• Elektronik Malzemeler—biriktirme ve termal son işlemden sonra dirençler, iletkenler, antenler, yalıtkanlar oluşturan bir sıvı öncüde asılı metal tozları (gümüş, bakır, altın, vb.) veya seramik tozları (alümina, silika, vb.) , vesaire.
• Termoset Malzemeler—kapsülleme, yalıtım, yapıştırma vb. için yapıştırıcılar, epoksiler vb.
• Elektrik bağlantıları olarak lehimler—kurşunsuz, kurşunlu vb.
• Biyolojik Malzemeler—sentetik polimerler ve canlı hücreler dahil doğal polimerler.
• Nanomalzemeler—jellerde, bulamaçlarda vb. asılı duran nanoparçacıklar.
Masrafsız yazıcı
Doldurulabilir Yazıcı
HP tüplü Yazıcı
En hızlı Mürekkep Püskürtmeli Yazıcı
Epson C11CG05401
Tarayıcı mürekkep harcar mi
Kartuşu donmayan yazıcı
Lazer yazıcı tonerli mı
Tüy Tipi İşlemler
DW mürekkepleri tüy tipi bir cihaz kullanılarak bırakılabilir, tıpkı tüy kalemin bir kağıda yazı mürekkebi bırakmak için kullanılabileceği gibi. Bu işlemler, kalemi bir mürekkep kabına batırarak çalışır. Mürekkep kalemin yüzeyine yapışır ve ardından kalem alt tabakanın yanına konduğunda mürekkep kalemden alt tabakaya aktarılır.
Kalem hareketini kontrol ederek doğru bir desen üretilebilir. Bunu yapmak için birincil DW yöntemi, birkaç üniversite tarafından geliştirilen ve satılan daldırma kalem nanolitografi (DPN) tekniğidir.
Bu işlem, bir atomik kuvvet mikroskobu (AFM) ucunu özel olarak formüle edilmiş DW mürekkebin mürekkep hokkasına batırarak çalışır. Mürekkep, AFM ucuna yapışır ve ardından gösterildiği gibi bir alt tabaka üzerine bir desen yazmak için kullanılır. Nanoink operasyonları 2013’te durduruldu, ancak bazı kuruluşlar nano ölçekli DW araştırma ve geliştirme için DPN kullanmaya devam ediyor.
DPN, 5 nm uzamsal çözünürlükle 14 nm çizgi genişliği üretebilir. Tipik olarak düz yüzeylerde özellikler üretmek için kullanılır (ancak nm ölçeğinde düzensiz topografya düz denilen yüzeylerde bile kaçınılmazdır).
Çeşitli 1D ve 2D kalem ucu dizileri mevcuttur ve bazı 1D 8 kalemli tasarımlar, bireysel uç çalıştırma yeteneğine sahiptir (termal bimorf yaklaşımı kullanarak bireysel AFM uçlarını kaldırarak birbirine göre “açık” veya “kapalı”) Tüm yazıcı kafaları, hareket denetleyicisi tarafından izlenen biriktirme modelini üretmez veya bu nedenle kullanılmayan kalemler AFM taraması için kullanılabilir.
DPN’nin ölçeklenebilirliği, bir santimetre karede 55.000 AFM tüyü olan ve bir seferde 55.000 özdeş desenin yapılmasını sağlayan PrintArrayTM kullanılarak gösterildi. Ancak bu dizi, bireysel uç çalıştırmayı mümkün kılmadı.
DPN’nin bir kullanımı, DNA moleküllerinin belirli modellere yerleştirilmesidir. DNA doğası gereği viskozdur, bu nedenle bu malzemeler için kullanılan kalemlerin çoğu nano mürekkebe göre daha sert olması gerekir. Ayrıca, birden fazla ucun aynı mürekkeple veya farklı uçlar için farklı mürekkeplerle şarj edilmesini sağlamak için benzersiz mürekkep hokkası dizileri geliştirilmiştir.
Çok malzemeli bir mürekkep hokkasını harekete geçirilen bir kalem dizisiyle birleştirirken, çok malzemeli nano ölçekli özellikler üretilebilir. Çok küçük uzunluk ölçeklerinde AFM uçlarına yapışma fiziğine bağlı olarak, diğer DW işlemleri için geliştirilen mürekkeplerin çoğu DPN ile kullanılamaz.
Mürekkep Püskürtmeli Baskı İşlemleri
Dünya çapında binlerce olmasa da yüzlerce kuruluş, mürekkep püskürtmeli baskı kullanarak DW öncü mürekkeplerinin biriktirilmesini uygulamaktadır. Bu, uyumlu bir substrat üzerine biriktirme zor olduğundan, öncelikle düz yüzeyler üzerinde karmaşık elektronik devreler oluşturmak için yapılır.
DW imalatına yönelik mürekkep püskürtmeli baskı yaklaşımı, tartışılan eklemeli imalat teknolojilerinin doğrudan baskı sınıfıyla karşılaştırılabilir.
DW söz konusu olduğunda, baskı kafaları ve hareket kontrol sistemleri, DW mürekkeplerinden gelen yüksek doğrulukta elektronik izleri nispeten düz alt tabakalara bir veya birkaç katman halinde yazdırmak için optimize edilmiştir.
Doğrudan yazmaya yönelik inkjet yaklaşımlarının birincil faydaları, hızları ve düşük maliyetleridir. DW mürekkeplerini çok hızlı bir şekilde biriktirmek için paralel mürekkep püskürtmeli baskı kafası setleri kullanılabilir. Yazıcı kafası dizileri ayarlayarak, çok geniş alanlar hızla yazdırılabilir. Ayrıca, mürekkep püskürtmeli baskı kafaları için çok sayıda tedarikçi vardır.
