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连续喷墨的发展历史

发布于:2016-09-06 21:48来源:上海记事本定制 作者:圣马广告 点击:
经过100多年的不懈努力,喷墨记事本定制印刷逐步演变为记事本定制数字印刷的主流技术,渗透到各种领域。喷墨记事本定制印刷的快速发展大约开始于50年前,此后许多喷墨系统专利和构想才迎来光明的前途,终于使喷墨记事本定制印刷成为彩色文档生产的重要技术之一。

理论基础的奠定

喷墨记事本定制印刷过程中发生复杂的固液偶联现象,设备设计的零部件计算需要弹性理论,而墨水在墨滴生成和喷射过程中的行为特征则要用到流体力学知识。总的来说,喷墨过程的工艺分析以流体动力学为主,由于墨滴断裂计算时必须考虑流体黏性,只有在少数场合才可以将墨水简化处理为理想流体,因而无法避免非线性的偏微分方程求解。

1752年,德国数学家和物理学家欧拉提出理想流体(即无黏流体)运动方程,为流体力学研究奠定了基础。1821年,法国工程师和物理学家ClaudeNaviei•在前人工作的基础上归纳出通用形式的弹性理论,整理成数学上可以使用的形式。1822年,他提出描述流体运动的公式,与欧拉公布理想流体运动方程的时间相隔了70年。20多年后的1845年,GeorgeStokes提出他的流体运动方程。于是,经典力学领域著名的连续统形式的Navier-tokes(纳维斯托克抑方程正式形成,成为研究黏性流体运动的重要基础。许多研究者认为,墨水在管道中的流动,以及墨水从喷嘴口喷射时的运动状态和动力特征等可以用纳维斯托克斯方程描述,但该偏微分方程组的求解一直是流体力学的一大难题。由于纳维斯托克斯方程的非线性本质,仅仅在一些非常特殊的边界条件下才可能求得解析解,一般情况下是无法求得通解的。此外,纳维斯托克斯方程解的存在性、唯一性也即这一方程的适定性问题,至今尚未在数学上得到解决。

奠定现代喷墨记事本定制印刷理论的基础性工作主要归功于比利时物理学家JosephHateau和英国物理学家、数学家LordRayldgh两人。Hateau首先于1856年在该领域发表其研究成果,论文名称“从圆孔流出的液体射流构造最新理论’,时隔9年(1865年)后他给出了射流直径与液滴尺寸关系的推导结果。LordRayldgh发表了一系列开创性的论文,他的研究工作从射流的不稳定性开始,发表于1878年的论文首次从数学和物理的角度描述了液流分离为墨滴的机制,奠定了墨滴喷射的理论基础。Hateau和Rayleigh的研究成果由后人归纳为Rayldgh断裂和fiateau-Rayleigh不稳定性理论。

喷墨记事本定制印刷的实验基础研究开始于1833年,那时Savart公布了他对于液滴断裂的观察(实验)结果,首先认识到射流的断裂有规律可循,与射流产生的环境条件无关。Savart利用声能组成均匀的液滴,但遗憾的是他没有认识到隐藏在液滴断裂后面的推动力是喷嘴口处的表面张力。描述表面张力角色地位的基础性工作归功于Young和Laplace两人,他们分别在1804年和1805年公布类似的结果。

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