基于微液滴噴射技術打印微管道方法研究.pdf

1、微液滴噴射技術是目前生物制造技術中最具有生命力的技術，具有噴射微液滴精度高、不用加熱等優(yōu)勢，目前已初步應用于構建各種生物組織結構，在遠期人造組織和器官的應用中將會得到更為廣泛的應用。
　　微液滴噴射技術通過壓電陶瓷（PZT）的形變在噴嘴處產(chǎn)生周期性壓力波，壓力波驅動噴射材料形成微液滴。單個液滴的形成有諸多影響因素，只有當噴射參數(shù)合適時才能獲得均勻的液滴。為了解決微管道打印過程中均勻液滴生成這個關鍵問題，本文做了以下工作：
　

2、　（1）闡述了微液滴噴射過程的理論基礎，詳細分析了微液滴形成的整個過程，總結出影響液滴形成的關鍵影響因素包括：驅動脈沖幅值、流體粘度和噴嘴孔徑。
　?。?）構建了微液滴噴射過程的仿真模型。本論文使用fluent流體力學軟件對微液滴噴射整個過程進行模擬，從而獲得了液滴的噴射過程的相變和速度場的分布。通過改變驅動速度幅值、流體粘度、噴嘴口徑等影響因素，獲得這些影響因素對均勻微液滴生成的影響，從而為獲得控制均勻液滴的最優(yōu)參數(shù)提供指導。<

3、br>　　（3）搭建了微液滴噴射實驗平臺。介紹了系統(tǒng)的硬件組成及其主要功能，并對各個模塊的進行了詳細的分析和介紹。
　?。?）在搭建的實驗平臺上進行實驗。本論文的研究通過改變驅動電壓幅值、流體粘度以及采用不同口徑的噴頭等方法對成形均勻液滴參數(shù)的影響進行了實驗。實驗中采用頻閃延時的觀測方式觀察并記錄微液滴產(chǎn)生的整個過程。最后，將實驗與仿真得到的數(shù)據(jù)做對比，驗證了第二章獲取均勻液滴參數(shù)理論及仿真模型的可靠性。
　　在研究各因素影

4、響得到穩(wěn)定均勻液滴的基礎上，對基于微液滴噴射技術微管道打印路徑補償機制進行了研究。本文做了以下兩個工作：
　　（1）對打印過程中的應力影響進行了理論分析，采用微曲梁模擬打印過程中的微管道，從而計算出在沖擊力作用下微管道的變形，并修改沖擊力位置，最終得到圓形管道的理論打印路徑。
　?。?）通過構建微管道模型，并使用有限元分析（FEA）來模擬打印過程中的變形，從而驗證預測補償路徑這一方法的準確性。
　　基于微液滴噴射技術打