3D打印按需滴化微噴射關(guān)鍵技術(shù).pdf

1、3D打印技術(shù)已越來越廣泛地運(yùn)用于現(xiàn)實(shí)的生產(chǎn)、加工、制造中。在這一新興領(lǐng)域的應(yīng)用中，按需滴化微噴技術(shù)展現(xiàn)出強(qiáng)大的發(fā)展?jié)摿?，同時(shí)相應(yīng)的技術(shù)瓶頸也開始出現(xiàn)：現(xiàn)市場(chǎng)上存有的微滴噴頭的微噴分辨率及打印精度還不能滿足工業(yè)應(yīng)用的要求。本課題研究的目是設(shè)計(jì)和制作一款高精度的壓電驅(qū)動(dòng)按需式微滴噴射裝置，它主要應(yīng)用在3D打印行業(yè)，實(shí)現(xiàn)微滴在不同的粘度范圍內(nèi)按需滴化微噴射。
　　考慮到按需式微滴噴射技術(shù)對(duì)3D打印的影響，本課題首先分析了按需式微滴噴射理

2、論，分析了四種類型的按需式微滴噴射技術(shù)，確定了本文采用的微滴噴射技術(shù)——機(jī)械撞針式按需滴化壓電微噴技術(shù)，推導(dǎo)了其按需式微滴噴射動(dòng)力學(xué)模型，并進(jìn)一步分析了要實(shí)現(xiàn)按需式微滴噴射的必要條件。為壓電微噴裝置的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)奠定了理論體系知識(shí)基礎(chǔ)。
　　基于對(duì)按需式微滴噴射機(jī)理的理論研究，結(jié)合壓電驅(qū)動(dòng)理論分析，本文完成了放大機(jī)構(gòu)、撞針、噴嘴等一些壓電微噴裝置的關(guān)鍵零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及壓電微噴裝置的總體設(shè)計(jì)，為下一步利用流體仿真軟件平臺(tái) Flue

3、nt對(duì)微噴腔內(nèi)的流體的流動(dòng)及液滴微噴進(jìn)入空氣階段進(jìn)行建模分析奠定了理論依據(jù)。
　　完成壓電微噴裝置的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)后，本文對(duì)按需式微滴噴射過程進(jìn)行數(shù)學(xué)建模以及數(shù)值仿真分析，根據(jù)流體動(dòng)力學(xué)建立了微噴流體流動(dòng)的控制方程，明確了使用歐拉法中的流體體積法VOF模型仿真液滴生成中對(duì)自由面的建立，確定了用有限體積法來離散流體的控制方程。數(shù)值仿真為3D打印按需滴化微噴射噴頭的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供了優(yōu)化參考，并為后期的按需式微滴噴射實(shí)驗(yàn)提供了相關(guān)的指導(dǎo)。最