喷印工艺可实现大面积、低温、共形和低成本制造,被视为柔性电子的理想制造技术。传统喷印工艺采用压电、热气泡的“挤”方式进行喷印,分辨率难以高于20μm,无法兼容粘性溶液,在柔性电子制造中受到限制。电流体喷印采用电场“拉”方式,可以实现高粘性聚合物溶液的高分辨率打印,这种新工艺的装备研制具有非常重要的意义。本文以电流体按需喷印工艺为背景,研究面向不同材料的图案自适应解析与单喷嘴/多喷嘴打印规划,主要工作如下:1)系统介绍了电流体喷印机的结构、软件和控制系统组成,并完成搭建按需喷印系统:直线电机运动平台、电气比例阀的气压控制、函数发生器+高压发生器的电压控制和精密流量供墨系统,奠定了电流体按需喷印的硬件组织架构。2)研究了按需喷印图案分辨率的自适应解析,解决了打印图案与喷印液滴体积的匹配难题。对打印的图案/图像进行二值化处理,然后依据视觉相机计算的喷印点尺寸对二值化图案/图像进行插值计算,实现基于视觉反馈的分辨率自适应调节,以解决不同工艺参数和材料下,喷印点动态变化导致电路打印不连续问题。3)研究了单喷嘴喷印工况下位图打印与矢量图打印方法,解决了普通图像与电路图案打印的差异化要求。采用逐行扫描和图案跟踪两种方式,结合PMAC控制器对电气比例阀、函数发生器、电压放大器和直线电机的进行协同控制与工艺匹配,研究了电压及其占空比对打印的影响规律,最后分别打印离散点组成的普通字符和连续点组成的RFID天线。4)研究了不同类型喷嘴打印下的图像解析与打印规划策略,解决喷印过程中单喷嘴、多喷嘴切换问题。设计了多喷嘴打印头,并分析了多喷嘴的电场分布。依据阵列化喷嘴的打印要求,实现并行打印和独立可控打印,并依据喷嘴间距、喷印点尺寸提出了相应的分块化打印规划方法,最后打印了普通字符和阵列化电路。以上按需喷印控制系统、路径规划已经集成到自主研制的多功能电流体喷印装备(Me-Jet XR1)系统中,并通过喷印实验验证了对不同材料、不同打印分辩率和不同喷嘴系统的自适应性,提高了电流体按需喷印工艺能力,所参与研制的Me-Jet XR1装备获得了2014年瑞士日内瓦国际发明金奖。