3D打印技术起源于20世纪90年代中期,是目前应用较为广泛的快速成型技术,它具备成本低、设施体积小、系统可靠性高、成型速度快等优点,具有巨大的应用潜能和市场前景。随着科学技术的发展,现如今3D打印技术已经不仅仅应用于传统的制造业。微液滴喷射技术起源于3DP(Three-Dimensional Printing)技术,使用粘结剂将粉末材料粘结起来,是近年来发展较快的快速成形新技术的一种,主要应用于生物医学工程、微型机电制造、高分子材料制备、生物芯片等领域。它采用微型喷射头,能喷射体积较小的液滴从而实现精密制造。智能材料的研究是十分具有发展前景的领域,随着3D打印技术的发展,研究人员也越来越多的将3D打印技术应用到智能材料的制备中去,以求得到形状复杂、性能更优的智能材料。本文将3D打印、微滴喷射技术和智能材料IPMC(Ion-exchange polymer membrane metal composite)的制备联合在一起,研究适用于IPMC基膜打印的3D打印系统,原材料为Nafion溶液。首先,论文对3D打印技术及国内外研究进展进行详细介绍,介绍了微液滴喷射技术及其研究进展,并对本课题的研究意义以及主要研究内容进行了介绍;其次,确定了系统的总体设计方案,主要包括机械系统、硬件系统和软件系统的设计方案;研究了压电喷头的工作原理及压电喷射理论,并分别在MATLAB和ANSYS里分析给定驱动电压下的喷射速度;然后,针对3D打印机的成型工作平台进行数学建模,在MATLAB/Simulink中进行仿真计算并比较了普通PID控制和模糊PID控制的结果,接着对工作平台内热敏电阻的温度/阻值关系进行标定,搭建半实物仿真实验平台;设计供液系统,结合微液滴压电式喷头和压电陶瓷驱动电源,完成微液滴喷射供液模块的设计。