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1、噴墨打印設(shè)備具有制造成本低,制造過程簡(jiǎn)單、便于操作等優(yōu)點(diǎn),其應(yīng)用范圍從傳統(tǒng)的辦公室、家庭打印延伸到電子制造、生物工程分析、陶瓷器件制備等眾多領(lǐng)域。但現(xiàn)有主流的壓電式和熱氣泡式噴墨打印在結(jié)構(gòu)和控制上都存在著難以克服的問題。為此,本文結(jié)合傳統(tǒng)靜電噴印頭的特點(diǎn),設(shè)計(jì)了一種新型的靜電噴印頭,克服了現(xiàn)有打印方式所存在的缺陷,拓寬其應(yīng)用領(lǐng)域。 論文在對(duì)靜電噴印原理的了解和分析的基礎(chǔ)上,通過對(duì)結(jié)構(gòu)單元的理論和有限元分析,以及整體結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)仿真
2、,最終得到了優(yōu)化的靜電噴印頭結(jié)構(gòu)。具體研究工作主要包括以下五個(gè)部分: ●在查閱和分析大量相關(guān)文獻(xiàn)資料的基礎(chǔ)上,提出了硅(上硅層)-硅(振動(dòng)層)-玻璃三層結(jié)構(gòu)的靜電噴印頭整體結(jié)構(gòu)方案,其中進(jìn)液管道布置在上硅層,振動(dòng)膜片、液腔、噴嘴設(shè)計(jì)在振動(dòng)層,固定電極布置在玻璃基底上; ●通過理論分析并結(jié)合ANSYS靜電與結(jié)構(gòu)耦合仿真,對(duì)影響靜電噴印頭中振動(dòng)膜變形量大小的各個(gè)參數(shù)進(jìn)行研究,在此基礎(chǔ)上確定了長(zhǎng)6000μm,寬380μm,厚5
3、μm,極板間距為1μm,工作電壓為38V的振動(dòng)膜片特征參數(shù); ●針對(duì)打印中普遍存在的墨水回流現(xiàn)象,從考察進(jìn)液管效率的角度,運(yùn)用理論和有限元仿真工具對(duì)影響擴(kuò)散/收縮管效率的參數(shù)進(jìn)行了系統(tǒng)的研究,并最終確定了管長(zhǎng)300μm,錐角11°,最小截面寬度30μm,管深30μm的進(jìn)液管道結(jié)構(gòu); ●基于韋伯?dāng)?shù)介于1到12時(shí),液體破裂屬于振動(dòng)破碎,可用于噴墨打印這一理論基礎(chǔ),通過ANSYS有限元軟件,對(duì)打印過程中結(jié)構(gòu)變形對(duì)腔內(nèi)液體的作用
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