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喷射过程分析与墨滴固化模型

发布于:2016-09-15 21:12来源:上海记事本定制 作者:圣马广告 点击:
记事本定制研究相变喷墨打印技术的关键是建立墨滴固化模型,为此需分析墨滴喷射过程。根据的相变喷墨两次转移示意图,从孤立墨滴喷射到中间转印滚筒表面的沉积过程可以分解成下述五个离散步骤:第一,固体油墨熔化成液体状态,黏度降低到足以喷射,打印头中的压电换能器根据来自栅格图像处理器的成像信号控制脉冲电压,驱动熔融状态的固体油墨运动,强制液态油墨(墨水)从喷嘴孔挤出并形成墨滴,如同其他喷墨方法那样与射流母体断裂;第二,墨滴以合适的质量、速度和喷射轨迹向中间转印滚筒表面飞行,在此期间墨滴基木上保持均匀的温度,形状可能会明显变化,但表面张力总是力图保持墨滴的最小表面能,使墨滴维持球体形状;第三,根据能量守恒定律,墨滴撞击到转印滚筒表面后必将导致衡量耗散;第四,墨滴与转印滚筒撞击后立即发生墨滴的物理扩展,而随着墨滴的扩展,来自墨滴的热能必然对转印滚筒表面产生加热作用,墨滴外边缘优先损失热能;第五,墨滴与转印滚筒的热容量差异使墨滴快速固化,此时墨滴热能必须耗散到足够程度,以保持承印材料温度高于热能优先损失的墨滴边缘位置固化温度。

喷嘴设计是一项相当复杂的任务,涉及流体性能以及喷嘴与集流腔等结构元件的交互作用,这种多因素相互影响的结构件往往以迭代计算的形式求解。一般来说,迭代计算应该遵循有针对性的原则,不仅仅体现在满足精度要求上,其中最主要的计算目标是满足多种约束条件的限制,但由于约束条件的多样性,有可能导致迭代计算闲难重重,从而很难保证计算结果收敛到预先指定的精度。尽管如此,大多数基本喷嘴设计问题却可以从某些侧面得到加强,至少以量化的方式分析喷嘴内的流体动力特征会对设计有所帮助,比如流体集中参数模型就是喷嘴设计的有效工具。上面提到的集中参数模型指集流腔、喷嘴入口、喷嘴出口和喷嘴孔等部件的质量抽象为集中的质点,例如在喷嘴结构简化图的基础上进一步的抽象处理,各部件的质量集中于一点,
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可以看到,喷嘴由入口、喷嘴体、出口和喷嘴孔等构成,以集流腔作为划分喷嘴人口与出口的基准,喷嘴入口与集流腔相连。喷嘴体腔壁与压电传感器靠得很近,正是压电元件的变形引起喷嘴体腔壁变形,使墨水获得动力;喷嘴出口和喷嘴孔是两个不同的概念,前者事实上类似于管道,只有喷嘴孔才用于喷射墨滴。喷嘴的基木设计要求是获得墨滴尺寸和墨滴喷射速度两个参数,因不同的打印机结构和墨水配置而异。.


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