壓電噴墨技術作為一種先進微納制造技術，包含超精密制造、半導體工藝、先進材料、流體力學、電子技術等跨多學科，多領域技術。這一技術可以使噴墨印刷行業由傳統的紙張印刷向增材制造、半導體、電子印刷、智能制造等新興高科技行業拓展，推動印刷行業邁進高科技泛印刷時代。
山東中康激宏科技開發有限公司總工程師鄭冬琛介紹，壓電噴墨技術正在以前所未有的發展速度影響著傳統印刷業，也將對生物醫療、建材、紡織、電子、新能源、3D打印、物聯網以及高端制造業等產生變革性影響。然而，壓電噴墨打印頭作為噴墨印刷技術的核心部件，長期處于少數發達國家廠商壟斷的狀態。攻克壓電噴墨打印頭的關鍵制造技術瓶頸，打破西方國家的技術壟斷，實現噴墨印刷裝備和應用技術的自主可控及國產化替代，成為必須解決的重要課題。
為了推動壓電噴墨核心技術實現國產替代，鄭冬琛等技術專家努力攻關，拓展了噴墨技術在多種工業領域的應用，助力從 “中國制造”向 “中國智造”的轉變。
立足我國泛印刷業的市場發展現狀及需求，鄭冬琛帶領團隊，自2006年起與清華大學、中科院化學所等國內知名高校、科研院所展開合作，攻關噴墨打印頭核心技術。突破日本、歐美等國外的技術壁壘，實現了打印分辨率從180dpi到1200dpi，液滴體積從60pl到3.5pl的質的飛躍。從噴印墨滴體積精準可控、高密度陣列噴嘴數目、打印圖像的銳利度、噴射速度、噴射頻率、穩定性等方面進行深入研究，自主研發壓電噴墨頭生產制造及工藝流程，建立了國內第一條壓電噴墨打印頭工藝線。
鄭冬琛表示，快速響應，快速迭代，是推動國產自主數字噴墨設備贏得并貼合國內外市場的優勢所在。據介紹，鄭冬琛參與研發的授權專利共45件，參加了多項國家及省級重大專項研發項目并擔任負責人。推出高精度高性能的噴墨打印核心裝置，推動了我國國產壓電噴墨頭技術創新發展。目前，已先后推出了覆蓋多個領域的壓電噴墨頭打印頭產品。
比如，針對紡織行業的印染工藝，鄭冬琛帶領技術團隊開發出長壽命、超大液滴的壓電驅動低給液染整技術，針對薄厚不同紡織品采取多脈沖液滴噴射方案，達到了均勻染色，改變了紡織品染整的生產工藝，實現了數字化生產。使用該技術的產品是傳統壓電噴墨頭壽命的15倍以上，可以實現3000億次噴射次數，解決了紡織品在印染環節的色彩一致性問題，實現了少水無水印染，做到了節能減排綠色生產。
微小液滴壓電驅動結構可以應用于OLED的壓電噴墨打印核心裝置。OLED噴墨印刷技術與傳統OLED面板蒸鍍技術相比，由于其具有按需打印，材料利用率高 （蒸鍍工藝材料利用率<15%，噴墨打印可提高到85%以上），無需高精度掩膜版、無需真空環境等優點，是制作大尺寸OLED面板最具潛力的發光層成形方法，正成為新型顯示產業的一次重大技術革命，被譽為目前OLED電子顯示行業由 “蒸鍍工藝”向 “噴墨打印”技術轉變的顛覆性技術。歷時多年，鄭冬琛團隊先后突破可用于OLED噴墨打印的壓電驅動結構設計及關鍵材料配方、固定空間多物理場高穩定性可控技術、高精密對位系統、高精度循環供墨系統等多項關鍵核心技術，形成了獨特的噴墨OLED技術方案。
技術的進步離不開標準的規范和引領。鄭冬琛介紹，其參與制定的《微機電系統 （MEMS）技術MEMS壓電薄膜機電轉換特性的測量方法》和 《微機電系統 （MEMS）技術層狀MEMS材料界面結合能的四點彎曲試驗方法》兩項國家標準，為噴墨印刷技術行業應用MEMS制造工藝規范了質量要求，引導了我國未來噴墨技術的發展方向。
“噴墨打印技術有著非常廣闊的發展空間，互聯網的普及加速了泛印刷數字化時代的來臨。”鄭冬琛表示，網絡與噴墨技術的結合將會給人們帶來更多的實惠和驚喜，為工業領域實現智能制造帶來更多的新思路。（陶姝娜）
轉自：中國工業報
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