氣溶膠噴射打印作為一種微結(jié)構(gòu)圖形化技術(shù),具有非接觸、生產(chǎn)成本低、打印精度高、與柔性襯底兼容等優(yōu)點(diǎn),在柔性通信、柔性醫(yī)療、柔性顯示器、柔性傳感器等光電器件領(lǐng)域具有廣闊應(yīng)用前景。然而氣溶膠噴射打印過程影響因素較多、不易控制,目前針對(duì)打印線條影響因素的研究有待進(jìn)一步深入。因此掌握不同因素對(duì)噴射打印線條的影響規(guī)律,實(shí)現(xiàn)柔性襯底金屬化打印以滿足在柔性光電器件領(lǐng)域的進(jìn)一步應(yīng)用依舊是當(dāng)前需要解決的關(guān)鍵問題。本文從仿真模擬、構(gòu)建實(shí)驗(yàn)平臺(tái)、影響因素規(guī)律研究和案例研究等四個(gè)方面,對(duì)氣溶膠噴射打印技術(shù)進(jìn)行了理論和實(shí)驗(yàn)研究,主要內(nèi)容包括:（1）建立噴印頭的二維計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)（2TD-CFD）模型,采用Fluent軟件對(duì)噴嘴聚焦噴射過程進(jìn)行仿真分析,對(duì)影響噴嘴聚焦噴射沉積效果的鞘氣流量、載氣流量、噴嘴與襯底間距等因素分別進(jìn)行了數(shù)值模擬,同時(shí)驗(yàn)證了該幾何結(jié)構(gòu)的噴印頭模型對(duì)于聚焦噴射氣溶膠方案的可行性。（2）設(shè)計(jì)并構(gòu)建基于壓電陶瓷超聲霧化的氣溶膠噴射打印系統(tǒng)。采用壓電陶瓷超聲霧化片產(chǎn)生氣溶膠微滴,在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了霧化器結(jié)構(gòu),同時(shí)設(shè)計(jì)了噴印頭結(jié)構(gòu),并構(gòu)建了包括噴射打印模塊、運(yùn)動(dòng)控制模塊和溫度控制模塊在內(nèi)的一整套實(shí)驗(yàn)系... 

【文章來源】：廈門理工學(xué)院福建省

【文章頁(yè)數(shù)】：78 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖１－１氣溶膠噴射打印技術(shù)原理圖??氣溶膠噴射打印技術(shù)原理如圖１－１所示，先將油墨以激勵(lì)的方式霧化形成氣溶??

?第一章緒論?????上打印成形。為了保證氣溶膠噴射時(shí)的方向和精度，另外一束聚焦氣體完全包裹在??氣溶膠束流的外部。同時(shí)，將通過運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)連接運(yùn)動(dòng)平臺(tái)，控制噴嘴與襯底相??對(duì)運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)多材料、無掩模、高精度的靈活圖案化打櫻??氣瑢膠噴射打印過程中首先就是將功能性油墨霧化形成氣溶膠，目前生成氣溶??膠的霧化方式主要分為氣動(dòng)霧化和超聲霧化。氣動(dòng)霧化的工作原理如圖１－２所示，壓??縮氣體通過霧化器噴嘴時(shí)膨脹，產(chǎn)生高速氣流，由于文丘里原理，袖墨從儲(chǔ)液器抽??吸到霧化器噴嘴中。隨后，在髙速氣流的強(qiáng)剪切作用下，吸進(jìn)射流區(qū)域的油墨克服??表面張力分散成微滴，并懸浮在氣體中形成氣溶膠，含有不同直徑微滴的氣溶膠射??流撞擊儲(chǔ)液器的側(cè)壁，較大的微滴因慣性大撞擊在儲(chǔ)液器內(nèi)壁而被回收，較小的微??滴仍然留在氣體中并被輸送至下一環(huán)節(jié)。超聲霧化的工作原理如圖１－３所示，油墨被??放置在一個(gè)小瓶子中，下方的超聲發(fā)生器震蕩產(chǎn)生高頻壓力波，通過液體將該壓力??波傳遞給儲(chǔ)液瓶。儲(chǔ)液瓶震動(dòng)致使油墨產(chǎn)生的毛細(xì)波的尖端被分離，霧化成為微滴，??載氣夾帶著微滴形成氣溶膠流向噴印頭。??Ｉ．?＼??Ｃ＂＂?．?．?Ａｍ??＾?ｎｆ?ｒｗ＾??圖１－２氣動(dòng)霧化器工作原理示意圖?圖１－３超聲霧化器工作原理示意圖??對(duì)比上述兩種霧化方式，氣動(dòng)霧化器適用的材料粘度范圍更大，產(chǎn)生的液滴尺??寸也更大，在３－５ｎｍ范圍內(nèi)，超聲霧化器更適合納米顆粒油墨或金屬有機(jī)油墨等粘??度較孝粒徑較小的油墨材料，霧化的液滴尺寸也小于此外，氣動(dòng)霧化器由??于霧化油墨時(shí)需要更大流量的氣體，需要ｋ個(gè)虛擬沖擊器去除部分載氣濃縮氣溶膠，??在用于制造氣溶膠的氣流中，約９５％的氣溶

?第一章緒論?????上打印成形。為了保證氣溶膠噴射時(shí)的方向和精度，另外一束聚焦氣體完全包裹在??氣溶膠束流的外部。同時(shí)，將通過運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)連接運(yùn)動(dòng)平臺(tái)，控制噴嘴與襯底相??對(duì)運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)多材料、無掩模、高精度的靈活圖案化打櫻??氣瑢膠噴射打印過程中首先就是將功能性油墨霧化形成氣溶膠，目前生成氣溶??膠的霧化方式主要分為氣動(dòng)霧化和超聲霧化。氣動(dòng)霧化的工作原理如圖１－２所示，壓??縮氣體通過霧化器噴嘴時(shí)膨脹，產(chǎn)生高速氣流，由于文丘里原理，袖墨從儲(chǔ)液器抽??吸到霧化器噴嘴中。隨后，在髙速氣流的強(qiáng)剪切作用下，吸進(jìn)射流區(qū)域的油墨克服??表面張力分散成微滴，并懸浮在氣體中形成氣溶膠，含有不同直徑微滴的氣溶膠射??流撞擊儲(chǔ)液器的側(cè)壁，較大的微滴因慣性大撞擊在儲(chǔ)液器內(nèi)壁而被回收，較小的微??滴仍然留在氣體中并被輸送至下一環(huán)節(jié)。超聲霧化的工作原理如圖１－３所示，油墨被??放置在一個(gè)小瓶子中，下方的超聲發(fā)生器震蕩產(chǎn)生高頻壓力波，通過液體將該壓力??波傳遞給儲(chǔ)液瓶。儲(chǔ)液瓶震動(dòng)致使油墨產(chǎn)生的毛細(xì)波的尖端被分離，霧化成為微滴，??載氣夾帶著微滴形成氣溶膠流向噴印頭。??Ｉ．?＼??Ｃ＂＂?．?．?Ａｍ??＾?ｎｆ?ｒｗ＾??圖１－２氣動(dòng)霧化器工作原理示意圖?圖１－３超聲霧化器工作原理示意圖??對(duì)比上述兩種霧化方式，氣動(dòng)霧化器適用的材料粘度范圍更大，產(chǎn)生的液滴尺??寸也更大，在３－５ｎｍ范圍內(nèi)，超聲霧化器更適合納米顆粒油墨或金屬有機(jī)油墨等粘??度較孝粒徑較小的油墨材料，霧化的液滴尺寸也小于此外，氣動(dòng)霧化器由??于霧化油墨時(shí)需要更大流量的氣體，需要ｋ個(gè)虛擬沖擊器去除部分載氣濃縮氣溶膠，??在用于制造氣溶膠的氣流中，約９５％的氣溶

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]氣溶膠噴墨打印工藝參數(shù)對(duì)圖案精度的影響[J]. 張?chǎng)蚊?郭拉鳳,張遠(yuǎn)明,趙熹,朱雪巖,呂東喜.  微納電子技術(shù). 2018(09)
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[3]夾心式壓電陶瓷功率超聲換能器的優(yōu)化設(shè)計(jì)[J]. 林書玉.  壓電與聲光. 2003(03)

碩士論文
[1]壓電陶瓷超聲霧化器研究[D]. 江峰.南京航空航天大學(xué) 2014



本文編號(hào)：3296929