Naukowcy tworzą wysokolepkliwą drukarkę 3D typu Liquid Jetting

Drukowanie 3D przy użyciu kropli kropli zazwyczaj wykorzystuje materiał o niskiej lepkości, ale w badaniu zatytułowanym "Badania i rozwój drukarki 3D Jet dla płynnych płynów o dużej lepkości" grupa naukowców bada zastosowanie technologii o dużej lepkości płyny. Wytwarzanie mikro-kropelek lub MDJM oparte jest na dyskretnej technologii osadzania, która "rozpyla ciecz przez urządzenie drukujące 3D, kontroluje trajektorię wyrzucania kropel za pośrednictwem platformy ruchowej, precyzyjnie rozpyla kroplę w określonej pozycji i stopniowo gromadzi się w trójwymiarowy model. "

Technologia wykorzystywana jest w produkcji biomedycznej, trójwymiarowej mikrostrukturze, mikroelektronice, mikrosieci kosmicznych i wielu innych. W artykule naukowcy opracowali drukarkę 3D typu jet składającą się ze stosu piezoelektrycznego, ramy napędu, dźwigni, izolacji cieplnej, radiatora, grzałki, igły i dyszy. Urządzenie do wyrzucania cieczy o dużej lepkości jest zaprojektowane przez analizę zasady wtrysku płynu.

"Początkowo mechanizm chłodzący jest zaprojektowany, aby przezwyciężyć defekt, że stosy piezoelektryczne nie mogą działać w warunkach wysokiej temperatury, "Naukowcy twierdzą. Następnie model matematyczny prędkości cieczy w dyszy jest wyprowadzany, a czynniki wpływające na wstrzyknięcie są weryfikowane przez Fluent. "

Prędkość igły drukarki 3D została przetestowana za pomocą mikrometru laserowego, a uzyskano również zależność pomiędzy różnicą napięcia a prędkością igły.

"Wyniki eksperymentu dobrze pasowały do ​​modelu teoretycznego, pokazując, że różnica napięcia, promień igły, średnica dyszy i kąt stożka są ściśle związane z iniekcją wydajność drukarki strumieniowej 3D "- stwierdzają naukowcy. "Używając igły o promieniu 0,4 mm, dyszy o średnicy 50 μm, kącie zbieżności 90 °, ciśnieniu zasilającym 0,05 MPa i różnicy napięcia 98 V, płynnej cieczy o lepkości 8000 cps może zostać wyrzucone przy minimalnej średniej średnicy 275 μm, a zmienność średnicy kropelki wynosi ± 3,8%. " CD3D .

Przeprowadzono kilka eksperymentów dotyczących czynników wpływających na iniekcję, takich jak różnica napięcia, promień igły, średnica dyszy i kąt stożka dyszy. Naukowcy doszli do następujących wniosków:

W tym badaniu naukowcy wykorzystali rodzaj poliuretanu. W przyszłych badaniach badaczekonkludując, należy skupić się na wpływie innych płynnych płynów o dużej lepkości, które nie były wcześniej stosowane do natryskiwania w druku 3D. Może to potencjalnie otworzyć nowe aplikacje dla tej technologii.

Autorami artykułu są Yang Yang, Shoudong Gu, Jianfang Liu, Hongyu Tian i Qingqing Lv.