壓電噴墨頭項(xiàng)目介紹

工業(yè)級噴墨機(jī)在瓷磚裝飾、綠色印刷、布匹印染等行業(yè)廣泛使用，壓電噴墨頭是噴墨機(jī)中集成度、技術(shù)門檻、成本極高（占整機(jī)裝備的六成）的系統(tǒng)，全部依靠進(jìn)口，國內(nèi)市場被美、英、日等壟斷。

壓電噴墨技術(shù)原理：利用逆壓電效應(yīng)，對壓電陶瓷致動(dòng)器施加電壓引起陶瓷機(jī)械形變，形變在墨水腔中會產(chǎn)生的壓力或聲波，致使墨水在噴嘴處獲得能量斷裂，并以一定速度噴射出墨滴。根據(jù)壓電陶瓷變形模式的不同，壓電噴墨可分為四類：擠壓模式、彎曲模式、推動(dòng)模式和剪切模式。

北京派和科技股份有限公司（簡稱派和科技），是國內(nèi) 一家專門從事壓電噴墨頭、精密微動(dòng)臺、壓電元件等智能裝備及核心器件研發(fā)和產(chǎn)業(yè)服務(wù)的國家高新技術(shù)企業(yè)。

針對壓電噴墨頭項(xiàng)目，派和科技累計(jì)投入研發(fā)經(jīng)費(fèi)500萬元，經(jīng)過1年多技術(shù)攻關(guān)，近期在剪切模式壓電噴墨頭研制方面取得階段性進(jìn)展。研發(fā)團(tuán)隊(duì)先后突破壓電噴墨頭的噴射模擬、墨槽精密成型、噴嘴板制備、壓電陶瓷電疇控制、表面電極成型、電極綁定等關(guān)鍵技術(shù)難點(diǎn)，申報(bào)各類專利10余項(xiàng)，取得多項(xiàng)自主創(chuàng)新成果。

1、對140微米周期陣列精密壓電陶瓷墨槽壁，在不同物理邊界條件下的運(yùn)動(dòng)變形進(jìn)行了仿真，模擬噴墨動(dòng)作。在端部限位工況下，20V電壓可獲得超過21nm的局部變形，而V型壓電壁的變形可超過52nm。

2、針對壓電陶瓷或氧化鋯高硬度陶瓷墨槽微結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)槽寬從40~200μm，壁厚30~185μm，槽深可達(dá)1000μm的高精度成型。墨槽深寬比可達(dá)30:1，加工精度能滿足180DPI壓電噴墨頭的制備需求。

3、噴嘴和線路成型采用皮秒和飛秒激光加工工藝，相比傳統(tǒng)工藝方法，成孔速度極快，氧化鋯微孔成型小于1ms，該工藝生產(chǎn)效率高，材料適應(yīng)性廣，適合噴墨頭高密度陣列微孔加工。ZrO2陶瓷噴嘴板和聚酯膜噴嘴板，下孔徑20-40????????、錐度10°。

4、采用改進(jìn)的金屬濺射工藝方法，成功在陣列壓電墨槽壁上制備出高質(zhì)量鋁電極層：電極厚度100nm，對應(yīng)槽深360μm、槽寬60μm的陣列壓電壁，側(cè)電極寬度為173μm~190μm。

下一步公司計(jì)劃開展多噴嘴噴墨、大噴嘴釉料打印、膠液打印等樣機(jī)開發(fā)，同時(shí)在珠三角地區(qū)選聘技術(shù)主管牽頭成立參股子公司，組建獨(dú)立團(tuán)隊(duì)運(yùn)營，啟動(dòng)項(xiàng)目天使輪融資1000萬，滿足下游設(shè)備商對壓電噴墨頭市場需求。