基于电流体动力喷射原理的3D打印喷头设计文献综述

 2022-01-08 22:28:10

全文总字数:2233字

文献综述

1.选题的目的意义:电流体动力喷射3D打印是一种新型微纳增材制造技术,它具有成本低、结构简单、精度高、打印材料广泛等突出特点和优势。

发展3D打印产业,可以在提升我国工业领域的产品开发水平的同时有助于攻克技术难关,并且易形成新的经济增长点,促进就业。

当前,全球正在兴起新- -轮数字化制造浪潮。

发达国家面对近年来制造业竞争力的下降,大力倡导再工业化、再制造化战略,提出智能机器人、人工智能、3D打印是实现数字化制造的关键技术,并希望通过这三大数字化制造技术的突破,巩固和提升制造业的主导权,加快3D打印产业发展,推动我国由工业大国向工业强国的转变。

3D打印头是实现打印设备具体功能的主要部件,用于耗材的进料及加热出丝,是保证打印质量的基本条件。

打印头的具体形式需要根据实验进行设计,基本构成零件有支撑架、喉管、加热块、喷嘴等,都是可更换零件,这也使得打印头有较大的使用寿命。

电流体喷印是一种新型的喷墨打印技术,在喷嘴和基板之间施加电场将溶液从喷嘴中拉出,从而能够实现微米乃至纳米级别的分辨率。

目前市场上在售的电流体喷印装备在实现DOD喷印时受到电流体喷印的工艺限制能够实现的频率不高,因此喷印效率低下;传统的喷墨打印通过压电驱动或是热汽泡驱动可以实现高达20KHz的喷印频率,喷印效率较高,但是压电喷墨打印受到喷嘴尺寸的限制其分辨率最高只能达到30um。

本论文提出了挤压式压电和拉伸式电流体混合驱动的高效高分辨率压电-电流体喷头,该喷头在喷印的过程中使用压电膜片驱动溶液使其在喷嘴处周期性地形成弯液面,在喷嘴和基板之间施加电场使得的弯液面形成泰勒锥并进一步的形成锥射流,因此该喷头具备高分辨率的同时也具备高频喷射性能,对于电流体喷印的工业化应用具有重要的意义。

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