气溶胶喷射打印 AJ 200
10μm精细打印，适配科研级精细结构需求
双雾化模式，支持1~1000cp宽粘度材料
紧凑型台式设计，适配实验室桌面布局
操作便捷，支持CAD导入与参数存储
无接触共形打印，离面距离最高达5mm
高性价比，适配科研与小批量生产
支持生物材料加工，适配多领域研究
符合CE标准，工艺稳定性强
产品介绍
Aerosol Jet 200（AJ 200）
总体介绍
Aerosol Jet 200是一款紧凑型台式气溶胶喷射打印设备，定位于专业级科研试制、材料工艺开发与小批量定制化生产，是一款兼顾精细打印精度、多材料兼容性与操作便捷性的高性价比平台，主要面向高校、科研机构、材料开发商及小型电子制造企业。该设备基于空气动力聚焦技术打造，核心优势在于紧凑的机身设计、宽范围的材料适配能力与灵活的加工模式，可实现10微米至毫米级的特征尺寸打印，既能满足精细电子结构的科研试制需求，也能完成小批量定制化电子器件的生产，补充了入门级科研设备与工业级设备之间的空白。AJ 200采用标准化的紧凑型台式设计，无需占用过多空间，适配实验室桌面布局，同时操作界面简洁易懂，无需专业级操作人员即可快速上手，降低了科研与生产的门槛。该设备标配精细特征打印头、超声与气动双雾化系统、200mm×200mm加热真空平台及视觉对位系统，可在平面、非平面基材上实现无接触式共形沉积，支持从导电墨水、介电材料到生物材料的多种品类加工，能够打印导电线路、嵌入式无源器件、生物传感器等各类结构。目前，AJ 200已被博伊西州立大学、克利夫兰州立大学等高校用于印刷电子、生物电子领域的研究，同时也被小型电子企业用于定制化传感器、柔性线路的小批量生产，其可靠的性能与高性价比，使其成为科研与小批量生产的理想选择，可帮助用户快速将设计方案转化为原型，加速科研成果转化与产品迭代速度。此外，该设备兼容CE行业标准，具备完善的工艺控制功能，可实现工艺参数的精准调控与存储，满足科研过程中数据追溯与工艺优化的需求。
工作原理
Aerosol Jet 200以气溶胶喷射打印（AJP）技术为核心，结合超声与气动双雾化模式，整体工作流程围绕“雾化-液滴分选-气溶胶输送-空气动力聚焦-精准沉积-工艺调控”六大核心环节展开，全程采用无接触式加工方式，确保基材与打印结构的完整性，同时适配科研与小批量生产的多样化需求。首先，设备根据打印材料的粘度特性，灵活选择超声雾化或气动雾化方式对液态材料进行雾化处理：超声雾化适配室温下粘度低于10cp的材料，需配合温度稳定水浴系统，利用超声波振动将材料击碎为直径1~5微米的均匀液滴，避免材料因温度变化导致粘度波动；气动雾化适配粘度1~1000cp的宽范围材料，配备在线加热与搅拌控制系统，可通过加热降低材料粘度，确保雾化效果，同样形成粒径均匀的气溶胶液滴，两种雾化方式的灵活切换可满足不同类型材料的加工需求，包括生物材料、纳米金属墨水等特殊材料。随后，惰性载气（氮气，输入流量为28LPM）将雾化后的气溶胶液滴精准输送至打印头，在输送过程中完成液滴分选，剔除过大或过小的液滴，提升气溶胶的致密性，为高精度打印奠定基础，同时避免打印头堵塞，延长设备连续运行时间。接着，打印头内的环形保护气体形成强空气动力聚焦流，将气溶胶液滴束压缩为细窄的高速射流，射流速度可达50m/s以上，且能在高达5mm的离面距离下保持稳定聚焦，实现非平面、异形基材的无接触式共形沉积，避免对精密基材或生物材料造成损伤。之后，设备的X/Y轴运动系统根据预设的CAD路径，驱动打印头或基材做精准运动，运动精度可达±2.5微米，将气溶胶射流精准沉积在目标位置，逐层形成所需的电子或生物结构，沉积过程中，200mm×200mm的加热真空平台对基材进行稳定固定与温度调节，提升打印层的附着力与成型质量，同时机械快门（响应时间仅为2ms）可精准控制打印启停，减少材料浪费。最后，设备可根据材料特性，通过后续烧结或固化工艺完成结构成型，支持金属墨水的激光烧结与聚合物材料的紫外固化，无需复杂的二次加工流程；同时，设备的工艺控制软件可对雾化参数、气体流量、打印速度等进行实时监测与精准调控，确保打印过程的稳定性与批次一致性，满足科研过程中工艺优化与数据追溯的需求。
Aerosol Jet （气溶胶喷射） 3D 打印流程图：
优势和主要特点
Aerosol Jet 200的核心优势集中在高性价比、紧凑式设计、多材料兼容性与操作便捷性四大方面，同时兼顾精细打印精度与工艺可调控性，可适配科研实验室、高校及小型企业的场景需求，注重实用性与经济性的平衡，可高效满足科研试制与小批量生产的双重需求。在高性价比上，该设备以入门级的成本，提供了专业级的打印性能，可实现精细结构打印，支持双雾化模式与多材料加工，既能满足科研试制的核心需求，也能完成小批量生产，无需投入高额成本即可实现电子结构的精准沉积，有效降低了科研与小批量生产的门槛，尤其适合预算有限的应用场景。在紧凑式设计上，设备采用台式机身布局，体积小巧，无需占用过多空间，可灵活放置于实验室桌面，适配科研实验室的空间布局需求，同时机身设计简洁，结构稳固，便于日常搬运与维护，无需专业的安装调试流程，开箱后可快速投入使用。在多材料兼容性上，设备支持1~1000cp的宽粘度范围材料，涵盖导电纳米金属墨水、介电浆料、电阻材料、聚合物、粘合剂、蚀刻剂，甚至生物材料等，可满足电子、生物、能源等多领域的科研与生产需求，材料切换便捷，无需更换专用打印头，减少了操作繁琐度与时间成本，可快速适配不同类型的材料测试与工艺开发需求。在操作便捷性上，设备配备简洁的操作界面与计算机控制系统，支持CAD文件导入，可快速生成打印路径，无需专业级操作人员即可快速上手，降低了操作门槛；同时工艺控制软件可实现参数的精准调控与存储，便于科研人员开展工艺优化与对比实验，数据可追溯性强，为科研成果的验证与转化提供有力支撑。此外，在打印精度与灵活性上，设备可实现10~200微米的特征尺寸打印，最小线宽可达10微米，支持平面与非平面基材的共形打印，离面打印距离最高可达5mm，可在曲面、异形基材上完成电子结构的沉积，满足复杂结构的科研与生产需求；机械快门2ms的快速响应可精准控制打印启停，减少材料浪费，提升打印精度与材料利用率。在工艺稳定性上，设备配备加热真空平台与在线搅拌系统，可有效调控材料粘度与基材温度，减少打印缺陷，确保打印结构的一致性；双雾化系统的设计确保了不同粘度材料的稳定雾化，支持长达数小时的连续运行（取决于材料特性），可满足小批量生产的连续加工需求。设备兼容CE行业标准，符合相关行业规范，运行安全可靠，可长期稳定服务于科研与生产场景，为用户提供持续、高效的打印解决方案。
Aerosol Jet 200 型号具备很好的材料兼容性与高度开放的材料体系，可适配电子器件研发全流程所需的各类功能材料，涵盖导电纳米颗粒油墨（金、银、碳纳米管、MXene 等）、多种高性能聚合物（热固性聚合物、UV 固化光聚合物及聚酰亚胺等溶剂基聚合物）、绝缘材料、高性能胶粘剂、蚀刻剂，乃至蛋白质、DNA 等生物材料。设备支持材料开源使用，用户既可直接选用成熟商用材料墨水，也可自主研发定制化功能材料，灵活满足科研与产业化多元需求。下图为已通过论文验证与实际测试的材料体系，更多新材料仍在持续开发中。
Aerosol Jet 完全开源一支持商业&自主开发的任何材料 | ||
金属 | 电阻 | 非金属导电 |
金、铂、银、镍、铜、铝 铟(开发中) | Carbon Ruthenate/ 钌酸盐 | 单壁碳纳米管 多壁碳纳米管 PEDOT:PSS |
电介质&粘合剂 | 半导体 | 其他 |
聚酰亚胺(PI) BaTiO₃ 聚乙烯吡咯烷酮(PVP) Teon AF SU-8 粘合剂 不透明涂层 (Opaque coatings) 紫外线粘合剂 (UV adhesives) 紫外线丙烯酸树脂 (UV acrylics) | 有机半导体 单壁碳纳米管 | 一般溶剂、酸和碱 光刻胶 DNA、蛋白质、酶、细胞 石墨烯 钙钛矿 Mxene 或自主开发的任何材料 |
应用领域和应用案例
Aerosol Jet 200主要应用于高校、科研机构、材料开发商及小型电子制造企业，核心覆盖印刷电子、生物电子、能源、传感器制造等领域，聚焦于工艺开发、材料测试、原型试制与小批量定制生产，解决传统工艺在精细结构、特殊材料加工中的痛点，尤其适合预算有限、空间紧张的应用场景。在科研领域，该设备是高校开展印刷电子、生物电子研究的重要入门级平台，博伊西州立大学利用该设备开展电子器件的基础研究，探索精细电子结构的打印工艺；克利夫兰州立大学则将其用于新材料测试与工艺开发，为新型电子墨水的研发提供了可靠的测试平台。在生物电子领域，该设备可用于生物传感器、药物筛选用检测芯片等产品的研发与试制，通过沉积生物材料与电子线路，实现生物信号的精准检测与传输，例如可在铝合金基材上打印叉指电极电容式应变计，用于高温环境下的应变监测，适配核反应堆等特殊场景的传感器研发需求。在能源领域，可用于太阳能电池、燃料电池的高精度电极与栅线打印，帮助科研人员优化电极结构，提升电池的能量转换效率，同时可用于新型能源器件的原型开发，加速能源技术的迭代升级。在传感器制造领域，小型电子企业可利用该设备生产定制化的温度、应变等传感器，无需制作专用模具，降低了小批量生产的成本，提升了产品设计的灵活性，例如利用银纳米粒子墨水打印电容式应变计，其应变系数稳定，可用于高温、低应变环境下的监测。在材料开发领域，材料开发商可利用该设备测试新型电子墨水、介电材料的打印性能，优化材料配方，推动新型功能材料的产业化应用。典型应用案例中，该设备被用于核反应堆内应变传感器的研发，通过在铝合金6061拉伸试件上打印叉指电极电容式应变计，经测试其应变传感性能的可重复性与可预测性优于市售电阻式应变计，可用于高温、低应变环境下的精准监测；同时，在生物电子领域，该设备可直接打印生物材料图案，为新型生物传感器的研发提供了重要装备支撑。
设备参数
为保障打印过程的稳定性与精准度， Aerosol Jet 200气溶胶喷射打印系统配备了一套高性能标准组件，各部件协同工作形成完整的打印闭环。其中，精细打印头采用可互换设计，配置多种规格陶瓷喷嘴，支持10-200微米精细特征打印，且具备最大45°手动倾斜自由度，适配不同角度的打印需求；超声波雾化器可在室温下处理粘度低于10cp的材料，能将打印材料高效雾化成均匀的悬浮态气溶胶颗粒，配合可选配的气动雾化器（支持1-1000cp粘度材料），进一步拓宽了材料适配范围；200×200mm加热真空压板可将基板稳定固定，同时支持最高100℃加热调控，有效提升材料沉积后的附着性与成型质量；对位与过程监控相机组成高精度视觉系统，可实现打印头校准、定位对齐及线宽实时测量，2毫秒响应的机械快门则能精准控制材料沉积的启停，确保打印过程的可追溯与可调控。
| 特征 | Aerosol Jet 200 |
| 打印头 | 10μm到200μm的精细特征 |
| 喷嘴至基板支架的高度 | 高达5毫米 |
| 机械快门 | 2毫秒响应时间 |
| 标准雾化器 | 超声波-室温下粘度<10 cP,取决于材料。(需要温度稳定的水浴) |
| 压板 | 200 mm×200 mm带真空&加热 |
| 打印速度 | 最高100 mm/s |
| 电源 | 110-220 VAC 50/60Hz |
| 氮气 | 28 LPM氮气输入 |
| CE认证 | 有 |
| 系统尺寸 | 主机：711×660×381 mm 电器柜：533×444×508 mm |
| 系统重量 | 主机：45.4Kg(100l bs) 电器柜：22.7Kg(50l bs) |
| 可选功能 | 宽幅特征喷嘴打印头，实现打印0.5~2.0 mm宽度的特征尺寸 手动倾斜，自由度高达45°的精细功能打印头 气动雾化器-用于粘度为1~1000 cP。配有直列式加热器/搅拌器 |
资料下载
吞吐量准确度/重复性打印线路尺寸工作区域材料 每秒3根点到点导线堆叠芯片上每秒最高达48根导线 +/-5μmover 25 mm+/-2μmover 25mm 可变范围10-860 μm间距：最小可达20μm厚度：<1-10+μm 300×300 mm(XY)100 mm(Z)导体：银、铜、金，铝， 镍，铟(开发中)电介质：聚酰亚胺、紫 外光固化丙烯酸酯光刻胶超材料：石墨烯，钙钛矿、 MXene运动系统过程控制软件视野雾化器XY:直线电机Z:循环滚珠丝杠0.1μm分辨率的 数字增量编码器 数字配方控制用于过程监控的自动报警 CAD/CAM离线编程易于编程、自动化制成、运动和视觉系统Cognex Vision工具： Blob、Edge、PatMAX12 MPUSB 3.0RGB LED照明超声雾化(1-15 Cps)或气动雾化(1-1000 Cps) 电源200-250 VAC单相50/60 HZ氮气50 PSI@28 SLPM(MAX)尺寸1168×1525×2185mm(46×60×86英寸)重量1250磅(567 KG)地板4”(102 mm)连续衬垫厚度
Aerosol Jet 5X系统是一个模块化、共形打印电子产品解决方案，可满足不断发展的研发和生产需求。在研发和制造需求的推动下，该系统解决了不断发展的产品功能需求，同时减小尺寸降低了重量，从平面到多轴的沉积能力开始，通过小批量生产需求促进快速成型。
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