納米粉溶液微噴裝置的研究.pdf

1、快速成型技術(shù)是一種起源于上世紀(jì)八、九十年代的新興制造技術(shù)。自誕生以來,人們對其一直給予極大的熱情與高度的重視,使之迅速成為制造領(lǐng)域研究的熱點。快速成型技術(shù)不需要模具,基于材料加成法原理,將機(jī)械制造、CAD建模、材料工程、激光成型等技術(shù)有機(jī)組合在一起,有效地避免了去材法和變形法在加工上的缺陷,快速而準(zhǔn)確地將設(shè)計模型轉(zhuǎn)變?yōu)閷嶓w原型,為零件加工提供了一種高效率低成本的新途徑,被認(rèn)為是制造業(yè)質(zhì)的飛躍。在工程應(yīng)用中,如何制造有特殊要求的金屬零件已

2、成為快速成型技術(shù)在機(jī)械制造領(lǐng)域最為重要的發(fā)展方向。探索金屬零件的快速成型技術(shù),有助于先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展。因此,設(shè)計一種面向金屬零件制造領(lǐng)域的快速成型裝置很有必要。自二十世紀(jì)八十年代開始,噴墨打印技術(shù)發(fā)展及其迅猛。隨著制造工藝的提升,打印機(jī)的分辨率越來越高,使該技術(shù)擴(kuò)展到微電子、生物工程等很多新興領(lǐng)域。有鑒于此,本文面向微型零件的快速成型領(lǐng)域,依照噴墨打印技術(shù)的基本原理,設(shè)計了一種新型的壓電微噴裝置,該裝置能夠?qū)崿F(xiàn)對納米粉溶液的有效可控噴

3、射,為以后將壓電微噴技術(shù)融入到微型零件的快速成型領(lǐng)域積累前期經(jīng)驗。
　　本文首先設(shè)計了一款新型的壓電微噴裝置,介紹其原理構(gòu)型,利用ANSYS仿真軟件對裝置的驅(qū)動元件建模和分析,研究脈沖電壓參數(shù)對驅(qū)動元件振動的影響。接著建立裝置的噴射仿真模型,利用專業(yè)的多相流仿真軟件CFD-ACE2009+對壓電微噴裝置噴射液滴的過程進(jìn)行了仿真分析,研究液滴的形成、噴射過程中噴射腔內(nèi)的壓力變化和液滴形成后在空中的飛行姿態(tài);之后分析噴射腔結(jié)構(gòu),納米粉