彩色材料噴塗成型之微製造技術開發

本計畫預計開發出一創新可利用聲波致動的彩色材料噴塗成型製造模組。與現有噴嘴式噴頭相比，本計畫所提無噴嘴噴頭之設計不會在噴頭處產生堵塞，液滴噴出角度亦可經由改變噴頭的超音波阻抗，達到斜向噴出的功能。此噴塗成型模組，在元件部分將利用壓電材料驅動聲波換能器，透過菲涅爾(Fresnel)半波帶聲波透鏡，將壓電薄膜產生之聲波聚焦至數十~數百微米大小，在奈米有機/無機混成樹酯溶液表面進行建設性干涉，使溶液表面產生液滴並噴出。由於液體中質點位移會與聲能梯度相關，因此將利用有限元素法進行噴膠液滴大小與斜向角度的最佳化設計，亦將調整脈波驅動訊號進行噴膠頻率之控制。藉由數個無噴嘴噴頭所組成的陣列式噴膠模組，搭配紫外光固化樹酯，將可以一層層製作出不需支撐結構之高精密度彩色模型。本計畫所提之彩色材料噴塗成型模組，其製程可與半導體製程結合，經由微奈米製程技術可將許多機械結構元件微小化與微流道晶片相互搭配整合，液滴噴出角度亦可調整，因此預期可產出混合不同樹酯顏色的噴膠，以進行簡易型彩色雛形製造驗證。