噴墨打印是一種非接觸式的打印技術(shù),由于其低成本,高耐用性,小型化和高可控性,在許多領(lǐng)域具有很大的優(yōu)勢。壓電噴墨打印作為其重要分支之一,以其小型化,批量生產(chǎn),長壽命和低墨水要求等優(yōu)點(diǎn),廣泛應(yīng)用于電子制造,生命科學(xué)和快速成型技術(shù)。動態(tài)測試對MEMS器件的性能、結(jié)構(gòu)及制造方面都有著很重要的作用,本文結(jié)合數(shù)值仿真與激光多普勒測試系統(tǒng)對彎曲式壓電噴墨打印頭的動態(tài)特性進(jìn)行研究,這對液滴的形成過程具有重要的意義。主要內(nèi)容包括:（1）針對彎曲式壓電噴墨打印頭進(jìn)行整體結(jié)構(gòu)設(shè)計,詳細(xì)介紹了壓電薄膜、振動薄膜、金屬電極和腔室材料的特點(diǎn),并結(jié)合壓電振動和壓電噴射兩大理論闡述了液滴的形成機(jī)理,為后續(xù)壓電打印頭的動力學(xué)仿真提供理論基礎(chǔ)。（2）對壓電驅(qū)動器和打印頭進(jìn)行動力學(xué)仿真,首先以諧振頻率和變形量為參考量,確定了長度、寬度、厚度等結(jié)構(gòu)尺寸參數(shù),其次針對壓電驅(qū)動器進(jìn)行模態(tài)分析,得出最適合液滴噴射的振型,確定驅(qū)動頻率范圍;最后對比了有無流固耦合對動態(tài)特性的影響。（3）建立壓電噴墨的二相流模型,確定了墨水的粘度、表面張力的最優(yōu)參數(shù)值,比較了三種形狀的噴孔對噴射效果的影響,選擇了最利于液滴形成的噴孔的形狀并優(yōu)化了其結(jié)構(gòu)... 

【文章來源】：大連理工大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：68 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 噴墨打印技術(shù)的發(fā)展及分類
        1.1.1 噴墨打印技術(shù)的發(fā)展
        1.1.2 壓電噴墨打印技術(shù)的分類
    1.2 壓電效應(yīng)與壓電晶體
    1.3 國內(nèi)外壓電噴墨打印技術(shù)的研究現(xiàn)狀
    1.4 本文主要研究內(nèi)容
2 彎曲式壓電噴墨打印頭的結(jié)構(gòu)設(shè)計及加工工藝
    2.1 彎曲式壓電噴墨打印頭的整體設(shè)計
    2.2 彎曲式壓電噴墨打印頭的理論依據(jù)
        2.2.1 壓電振動板理論
        2.2.2 壓電噴射理論
    2.3 彎曲式壓電噴墨打印頭的加工過程
        2.3.1 壓電驅(qū)動器的加工工藝
        2.3.2 壓力腔室及噴孔的加工工藝
        2.3.3 一體化封裝工藝
    2.4 本章小結(jié)
3 壓電噴墨動力學(xué)仿真
    3.1 數(shù)值模擬軟件介紹
    3.2 有限元模型的建立
        3.2.1 壓電驅(qū)動器模型的建立
        3.2.2 壓電打印頭模型的建立
    3.3 仿真結(jié)果分析
        3.3.1 結(jié)構(gòu)尺寸對動態(tài)特性的影響
        3.3.2 壓電驅(qū)動器的模態(tài)分析
        3.3.3 流固耦合對動態(tài)特性的影響
    3.4 本章小結(jié)
4 壓電噴墨液滴成形過程研究
    4.1 二相流模型的建立
    4.2 墨水特性對液滴形態(tài)的影響
    4.3 噴孔對液滴形成的影響
        4.3.1 噴孔形狀對液滴形成的影響
        4.3.2 噴孔表面狀態(tài)對液滴形態(tài)的影響
    4.4 噴孔的表面處理工藝
    4.5 本章小結(jié)
5 壓電噴墨的動態(tài)特性研究
    5.1 振動測試系統(tǒng)介紹
    5.2 振動性能的研究
    5.3 諧振頻率的測量
        5.3.1 基礎(chǔ)激振法介紹
        5.3.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果的后處理
        5.3.3 實(shí)驗(yàn)建立與結(jié)果討論
    5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝



本文編號：3038066