發(fā)布時(shí)間：2021-11-07 02:20

　　電流體噴印是一種新型的噴墨打印技術(shù),在噴嘴和基板之間施加電場將溶液從噴嘴中“拉”出,從而能夠?qū)崿F(xiàn)微米乃至納米級(jí)別的分辨率。目前市場上在售的電流體噴印裝備在實(shí)現(xiàn)DOD噴印時(shí)受到電流體噴印的工藝限制能夠?qū)崿F(xiàn)的頻率不高,因此噴印效率低下;傳統(tǒng)的噴墨打印通過壓電驅(qū)動(dòng)或是熱汽泡驅(qū)動(dòng)可以實(shí)現(xiàn)高達(dá)20KHz的噴印頻率,噴印效率較高,但是壓電噴墨打印受到噴嘴尺寸的限制其分辨率最高只能達(dá)到30μm。本論文提出了“擠壓式”壓電和“拉伸式”電流體混合驅(qū)動(dòng)的高效高分辨率壓電-電流體噴頭,該噴頭在噴印的過程中使用壓電膜片驅(qū)動(dòng)溶液使其在噴嘴處周期性地形成彎液面,在噴嘴和基板之間施加電場使得的彎液面形成泰勒錐并進(jìn)一步的形成錐射流,因此該噴頭具備高分辨率的同時(shí)也具備高頻噴射性能,對(duì)于電流體噴印的工業(yè)化應(yīng)用具有重要的意義。本論文的主要工作包括:（1）建立了壓電-電流體噴頭中壓電驅(qū)動(dòng)膜片的動(dòng)力學(xué)模型,分析了噴墨過程中影響腔體內(nèi)部體積變化量的關(guān)鍵因素;對(duì)壓電噴墨、電流體噴印點(diǎn)噴、壓電集成噴印過程進(jìn)行了有限元模擬,揭示了三種噴印模式的射流形成過程,驗(yàn)證了壓電-電流體噴頭能夠兼具電流體噴印的高分辨率和壓電流體噴印的高頻噴射的可... 

【文章來源】：華中科技大學(xué)湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：93 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

壓電噴頭：（a）PH-04a噴頭組裝圖、（b）PH-04a噴頭爆炸圖、（c）MD-K-130噴頭除了上述的兩個(gè)領(lǐng)域，壓電噴墨技術(shù)還可以用來噴印熔融的膠體，比如在集成

)T u +( u) u u u 0，需要經(jīng)過如下的步程度簡化數(shù)值仿真仿真時(shí)為了簡化計(jì)）仿真過程中所使用作用力為中心對(duì)稱變ol 中建立如圖 2-4 所

JA 1.0mmAB 0.5mm壓電噴頭在噴印過程中通過給壓電片施加周期性的脈沖來驅(qū)動(dòng)壓電片產(chǎn)生周期性的振動(dòng)，從而產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)波使得液滴從噴嘴中射出，但是在整個(gè)射流周期中供液腔和噴嘴處的壓力不同，并且在噴嘴處存在波動(dòng)殘留，這會(huì)導(dǎo)致在數(shù)值仿真的過程中某些網(wǎng)格出現(xiàn)額外的流體而導(dǎo)致仿真的結(jié)果失真。為了解決這一問題，需要對(duì)上述過程進(jìn)行簡化，通過施加脈沖來使得壓電片產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)力直接簡化為給溶液施加周期性的壓力，體現(xiàn)在上述的模型中即 OG 表示壓力的入口邊界條件。2）添加多物理場并設(shè)定邊界條件Comsol 提供了便捷的圖形用戶接口（GUI），在數(shù)值仿真的過程中只需要在菜單欄 Ribbon 中選擇需要添加的物理場便可以實(shí)現(xiàn)多物理場的添加，如圖 2-5 所示，壓電噴墨數(shù)值仿真的過程中需要添加的是層流兩相流多物理場，選擇的研究方法為水平集方法（Level Set Method）。

【參考文獻(xiàn)】：
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本文編號(hào)：3480970