华南理工大学学报(自然科学版) ›› 2026, Vol. 54 ›› Issue (1): 94-103.doi: 10.12141/j.issn.1000-565X.250084
刘清涛1 于攀宇1 郭炯棋1 尹恩怀2 杨鹏涛1 吕景祥1
1.长安大学道路施工技术与装备教育部重点实验室 陕西 西安 710064;
2.西安瑞特三维科技有限公司,陕西 西安710068
LIU Qingtao1 YU Panyu1 GUO Jiongqi1 YIN Enhuai2 YANG Pengtao1 LÜ Jingxiang1
1. Key Laboratory of Road Construction Technology and Equipment of MoE, Chang’an University, Xi’an 710064, China;
2. Xi'an Ruite 3D Technology Co., Ltd, 710061 Xi’an, China
摘要:
电子增材制造技术在高精度微电子制造中具有重要应用价值,然而,在打印过程中存在速度波动导致墨滴落点精度低的难题,一直制约着电子增材制造打印质量的提升。为此,提出了基于LinuxCNC的“S型速度规划+恒间距喷射(S-shaped speed planning+fixed distance injection,SSP-FDI)”的协同控制策略。通过将传统数控系统速度算法优化为S型速度算法,有效降低运动冲击;采用恒间距触发模式实现墨滴间距控制,削弱速度波动对落点精度的影响。自主搭建了一套集成五轴运动控制与电子喷墨打印的实验平台,开发了相应的控制系统,设计了多角度折线以及电极对比实验。结果表明,相较传统的“梯形速度规划+固定频率喷射(Trapezoidal Speed Planning+Fixed Frequency Injection,TSP-FFI)”模式,SSP-FDI模式可显著降低墨滴落点精度误差;在基板温度为100℃时,20mm×20mm矩形电极打印实验中,补偿后的电极表面最大粗糙度降低至Ra 6 μm。在5组不同基板温度下,样件表面粗糙度平均下降幅度达18.79%,电阻率平均下降幅度达18.70%。可见,所提出的基于LinuxCNC的协同控制策略能有效提升复杂轨迹下的打印质量,为高精度电子器件增材制造提供了新的解决方案。